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问题:什么是Block,Block的本质是什么?

问题:什么是Block,Block的本质是什么?

作者: 姜小舟 | 来源:发表于2020-05-08 14:20 被阅读0次
    • block本质上也是一个OC对象,它内部也有个isa指针
    • block是封装了函数调用以及函数调用环境的OC对象
    • block是封装函数及其上下文的OC对象

    使用 clang 将 OC 代码转换为 C++ 文件查看 block 的方法:
    在命令行输入代码 clang -rewrite-objc 需要编译的OC文件.m
    这时查看当前的文件夹里 多了一个相同的名称的 .cpp 文件,在命令行输入 open main.cpp 查看文件:

    struct __block_impl {
        void *isa;
        int Flags;
        int Reserved;
        void *FuncPtr;
    };
    
    struct __main_block_impl_0 {
      struct __block_impl impl;
      struct __main_block_desc_0* Desc;
      // 构造函数(类似于OC的init方法),返回结构体对象
      __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
        impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
        impl.Flags = flags;
        impl.FuncPtr = fp;
        Desc = desc;
      }
    };
    
    // 封装了block执行逻辑的函数
    static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
    
                NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_2r__m13fp2x2n9dvlr8d68yry500000gn_T_main_c60393_mi_0);
            }
    
    static struct __main_block_desc_0 {
      size_t reserved;
      size_t Block_size;
    } __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
            // 定义block变量
            void (*block)(void) = &__main_block_impl_0(
                                                       __main_block_func_0,
                                                       &__main_block_desc_0_DATA
                                                       );
    
            // 执行block内部的代码
            block->FuncPtr(block);
        }
        return 0;
    }
    
    Block分析

    一、Block定义和使用

    • 无参数无返回值
    void (^ MyBlockOne)(void) = ^(void){
        NSLog(@"无参数,无返回值");  
    };  
    MyBlockOne();//block的调用
    
    • 有参数无返回值
    void(^MyblockTwo)(int a) = ^(int a){
        NSLog(@"@ = %d我就是block,有参数,无返回值",a);
    };  
    MyblockTwo(100);
    
    • 有参数有返回值
    int(^MyBlockThree)(int,int) = ^(int a,int b){    
        NSLog(@"%d我就是block,有参数,有返回值",a + b);
        return a + b; 
    };  
    MyBlockThree(12,56);
    
    • 无参数有返回值
    int(^MyblockFour)(void) = ^{
        NSLog(@"无参数,有返回值");
        return45;
      };
    MyblockFour();
    
    • Block定义声明使用
    //声明
    typedef void (^Block)();
    typedef int (^MyBlock)(int , int);
    typedef void(^ConfirmBlock)(BOOL isOK);
    typedef void(^AlertBlock)(NSInteger alertTag);
    
    //定义属性
    @property (nonatomic,copy) MyBlock myBlockOne;
    
    //使用
    self.myBlockOne = ^int (int ,int){
        //TODO
    }
    

    二、Block修改外界变量

    • 普通变量。

    #import <Foundation/Foundation.h>
    
    typedef void(^ MyBlock)(void);
    
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        @autoreleasepool {
            int a = 2;
            MyBlock block = ^{
              a ++;
            };
           block1();
        }
        return 0;
    }
    #报错:变量a缺少__block修饰
    

    Block对应的C语言结构体中其实是有一个自己的变量int a的,这个a接收了外部a的值,就像方法内部的变量接收了参数的值,但是在Block内是无法修改外部a的值的。clang结果如下图:


    普通变量clang结果
    • 全局静态变量

    #import <Foundation/Foundation.h>
    
    typedef void(^ MyBlock)(void);
    static int a = 2;
    
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        @autoreleasepool {
            MyBlock block = ^{
              a ++;
              printf("a = %d\n", a);
            };
            block();
        }
        return 0;
    }
    #输出为:a = 3
    

    int a为全局静态变量,在任何地方都可以使用。clang结果如下图:


    全局静态变量clang结果
    • 局部静态变量

    #import <Foundation/Foundation.h>
    
    typedef void(^ MyBlock)(void);
    
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        @autoreleasepool {
            static int a = 2;
            MyBlock block = ^{
              a++;
              printf("a = %d\n", a);
            };
            block();
        }
        return 0;
    }
    #输出为:a = 3
    

    Block截获了静态变量a的指针,并将该指针传递给Block中的同名指针变量a,这样通过指针即可修改外部a的值。clang结果如下图:


    局部静态变量clang结果
    • __block 修饰的外部变量。

    c
    MyBlock block = ^{
        NSLog(@"a = %d", a);
    };
    a = 3;
    block();
    #输出为:
    #a = 3
    

    或:

    #import <Foundation/Foundation.h>
    
    typedef void(^ MyBlock)(void);
    
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        @autoreleasepool {
            __block int a = 2;
            MyBlock block = ^{
              a++;
              printf("a = %d\n", a);
            };
           block();
        }
        return 0;
    }
    #结果:a = 3
    

    对于用 __block 修饰的外部变量引用,block 是复制其引用地址来实现访问的。block可以修改__block 修饰的外部变量的值。
    __block修饰的变量,不再是一个普通的变量,而是被声明为一个结构体。将外部结构体a的指针&a作为参数,传递给Block的构造函数。Block结构体内部也有一个指向变量结构体的指针a,指针a接收到了构造函数传来的参数&外部结构体变量a,所以这里跟上面局部静态变量的情况一样,是通过传递指针来实现访问Block外部的变量的。clang结果如下图:


    __block 修饰的外部变量clang结果
    • 截获对象。

    1.不用__block修饰对象

    #import <Foundation/Foundation.h>
    
    typedef void(^ MyBlock)(void);
    
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        @autoreleasepool {
            NSMutableArray *mutableArray = [NSMutableArray array];
            MyBlock block1 = ^{
              mutableArray = [NSMutableArray array];
            };
           block();
        }
        return 0;
    }
    #报错:mutableArray对象缺少__block修饰。mutableArray对象不可被重定义。
    
    #import <Foundation/Foundation.h>
    
    typedef void(^ MyBlock)(void);
    
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        @autoreleasepool {
            NSMutableArray *mutableArray = [NSMutableArray array];
            MyBlock block1 = ^{
              mutableArray = [NSMutableArray addObject:@(1), nil];
            };
           block();
        }
        return 0;
    }
    #不报错:mutableArray对象不可被重定义,但mutableArray对象的值可以被修改。
    

    之前#普通变量#的情况中,传递的是具体的值;这里传递的不是值,而是指针;
    我们知道数组名就是指向数组的指针,所以我们传递的是指针,因此可以修改指针所指的内存中的内容(可以对数组进行增删改查),而不可以修改指针(如同之前#普通变量#情况中,不可以修改变量)。clang结果如下图:

    不用__block修饰对象clang结果

    2.用__block修饰对象

    #import <Foundation/Foundation.h>
    
    typedef void(^ MyBlock)(void);
    
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        @autoreleasepool {
            __block NSMutableArray *mutableArray = [NSMutableArray array];
            MyBlock block1 = ^{
              mutableArray = [NSMutableArray arrayWithObjects:@(1), nil];
              printf("%d\n", [mutableArray[0] intValue]);
            };
           block();
        }
        return 0;
    }
    

    __block关键字使原来的mutableArray被同名结构体取代;外部结构体变量的指针作为Block构造函数的参数;Block内部的结构体指针,通过构造函数接收了指向外部变量的指针;&mutableArray指向结构体,所以我们可以更改结构体(即mutableArray可重新定义对象,也可以修改对象(增删)。clang结果如下图:


    __block修饰对象clang结果

    综上所述:

    • 要想在Block内修改外部变量,需要将变量的地址传进来(如采用局部静态变量的方法),或者使用__block关键字
    • 要想在Block内重新定义外部对象,需要将对象的地址传进来(必须使用__block关键字),否则只能修改对象(增删)

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