Objective-C Block，从0到1（2）

前言

在上一篇Objective-C Block，从0到1（1）中我已经对block的基本用法做了介绍，需要的朋友可以点击查看。在这篇文章中我将重点介绍一下以下几个方面：

1. 如何在block中正确的使用非本地变量和实例变量
2. block的内部结构

如果你对于以上的内容还不是很熟悉，那么欢迎你搭乘本次航班与一个七夕单身狗一起飞吧！

正文

一，变量不是你想变，想变就能变

首先让我们看以下代码：

int a = 5;
void (^ assignOtherNum) = ^ {
    a = 10;
};

assignOtehrNum();
NSLog (@"%d",a);

以上的代码定义了一个变量a和block。block的唯一作用就是改变a的赋值。
在继续看以上代码以前我们需要知道block的一点特性：

Inside of a block, you have access to same data as in a normal function: local variables, parameters passed to the block, and global variables/functions. But, blocks are implemented as closures, which means that you also have access to non-local variables. Non-local variables are variables defined in the block’s enclosing lexical scope, but outside the block itself.

以上的内容让我们明确了以下几点：
1， block可以像函数一样存取相同的数据：本地变量，作为参数传递到block的数据，全局变量或函数。
2， block的实现是一个闭环，因此block可以对非本地变量进行存取。
3， 非本地变量是指那些被定义在block所在的语法范围内的，但是又不是定义在block中的变量。在我们的代码中，变量a就是一个非本地变量。

明白了以上几点，我们再看看给出的代码。那么NSLog到底会输出什么呢？是10 吗？
答案可能会让你感到意外，我们的编译器会给我们报错：

不能改变变量赋值

为什么我们不能改变变量的赋值呢？
这是因为当我们在block中使用非本地变量的时候，这个变量被复制储存在block中，并且这个变量是被当作const来使用。因此当我们尝试对变量再次赋值的时候自然会让编译器报错。

非本地变量被复制为const variable

接下来，让我们再看一段代码：

NSString *brand = @"Apple";
NSString *(^brandFullName) (NSString *) = ^(NSString *model) {
    return [brand stringByAppendingFormat:@"%@",model];
};
brand = @"Google";
NSLog(@"%@",brandFullName(@"Macbook Air"));

看了上面这段代码，你觉得程序将输出什么呢？
答案是：Apple Macbook Air
这是为什么呢？我们不是已经将brand重新赋值了吗？
原因是，当我们将变量应用到block中的时候，这个变量的值会被block复制并且保存下来，如果我们在定义block之后重新对变量赋值，那么block中被复制并保存的值并不会被改变。

如何才能改变非本地变量的值？

__block int a; //__block修饰符

使用__block修饰符可以让非本地变量在快中被修改。

__block int a = 5;
void (^ assignOtherNum) = ^ {
    a = 10;
};

assignOtehrNum();
NSLog (@"%d",a);

这样a的值就会变成10；

如果block所捕获的变量是对象类型，那么它就会自动保留它。系统在释放这个块的时候也会将对象类型一并释放。块本身可视为对象，有引用计数。当最后一个指向块的引用移走之后，块就回收了。回收时也会释放块块所捕获的变量，以便平衡捕获时所执行的保留操作。
如果块定义在Objective-C 类的的实例方法中，那么除了可以访问类的所有实例变量之外，还可以使用self变量。块总能修改实例变量，所以声明时无需加__block。不过，如果通过读取或者写入操作捕获了实例变量，那么也会自动把self一并捕获，因为实例变量是与self所指代的实例关联在一起的。

在上述情况下可能会产生保留循环，我将在后续的文章中具体讲这个问题。

二，block的内部结构

block的内部结构图

块作为对象也会占用内存区域，在存放块对象的内存区域中，首个变量是指向Class对象的指针，该指针叫isa。
invoke －－ 这是个函数指针，指向块的实现代码。
函数原型至少要接受一个void *类型的参数，这个参数代表块。
descriptor变量 －－ 指向结构体的指针，每个块里都包含此结构体，其中声明了块对象的总体大小，还声明了copy与dispose这两个辅助函数所对应的函数指针。
快还会把它所捕获的所有变量都拷贝一份。这些拷贝放在descriptor变量后面，捕获了多少个变量，就要占据多少内存空间。拷贝的并不是对象本身，而是指向这些对象的指针变量。
因为在执行块时从内存中把这些捕获的变量读出来，所以invoke函数要把块对象当作参数传进来。

后记

这里我们对于blok的有了更深的理解，后续我将继续学习block的相关知识。如果你觉得这篇文章对你有用就点个赞吧！

相关参考资料

Ry’s Objective-C Tutorial
《Effective Objective-C 2.0 编写高质量iOS与OS X代码的52个有效办法》

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