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Block详解

Block详解

作者: Joshua520 | 来源:发表于2017-07-25 14:40 被阅读29次

    转自李峰峰博客

    一、概述

    闭包 = 一个函数「或指向函数的指针」+ 该函数执行的外部的上下文变量「也就是自由变量」;Block 是 Objective-C 对于闭包的实现。
    其中,Block:

    可以嵌套定义,定义 Block 方法和定义函数方法相似
    Block 可以定义在方法内部或外部
    只有调用 Block 时候,才会执行其{}体内的代码
    本质是对象,使代码高聚合

    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

    二、Block的定义与使用

    1、无参数无返回值

    //1,无参数,无返回值,声明和定义
    void(^MyBlockOne)(void) = ^(void){
    NSLog(@"无参数,无返回值");
    };
    MyBlockOne();//block的调用

    2、有参数无返回值

    //2,有参数,无返回值,声明和定义
    void(^MyblockTwo)(int a) = ^(int a){
    NSLog(@"@ = %d我就是block,有参数,无返回值",a);
    };
    MyblockTwo(100);

    3、有参数有返回值

    //3,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);returna + b;
    };
    MyBlockThree(12,56);

    4、实际开发中常用typedef 定义Block

    例如,用typedef定义一个block:

    typedef int (^MyBlock)(int , int);

    这时,MyBlock就成为了一种Block类型
    在定义类的属性时可以这样:

    @property (nonatomic,copy) MyBlock myBlockOne;

    使用时:

    self.myBlockOne = ^int (int ,int){
    //TODO
    }

    三、Block与外界变量

    1、截获自动变量(局部变量)值
    (1)默认情况

    对于 block 外的变量引用,block 默认是将其复制到其数据结构中来实现访问的。也就是说block的自动变量截获只针对block内部使用的自动变量, 不使用则不截获, 因为截获的自动变量会存储于block的结构体内部, 会导致block体积变大。特别要注意的是默认情况下block只能访问不能修改局部变量的值。

    int age = 10;
    myBlock block = ^{

    NSLog(@"age = %d", age);
    

    };
    age = 18;
    block();

    输出结果:

    age = 10

    (2) __block 修饰的外部变量

    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。


    例如下面一个返回值为Block类型的函数:

    typedef int (^blk_t)(int);
    blk_t func(int rate) {
    return ^(int count) { return rate * count; };
    }

    分析可知:上面的函数返回的Block是配置在栈上的,所以返回函数调用方时,Block变量作用域就结束了,Block会被废弃。但在ARC有效,这种情况编译器会自动完成复制。

    在非ARC情况下则需要开发者调用copy方法手动复制,由于开发中几乎都是ARC模式,所以手动复制内容不再过多研究。

    将Block从栈上复制到堆上相当消耗CPU,所以当Block设置在栈上也能够使用时,就不要复制了,因为此时的复制只是在浪费CPU资源。

    Block的复制操作执行的是copy实例方法。不同类型的Block使用copy方法的效果如下表:


    根据表得知,Block在堆中copy会造成引用计数增加,这与其他Objective-C对象是一样的。虽然Block在栈中也是以对象的身份存在,但是栈块没有引用计数,因为不需要,我们都知道栈区的内存由编译器自动分配释放。关于堆区和栈区详细内容可以参考下峰哥之前的文章:《总结:堆、栈、队列

    不管Block存储域在何处,用copy方法复制都不会引起任何问题。在不确定时调用copy方法即可。

    在ARC有效时,多次调用copy方法完全没有问题:

    blk = [[[[blk copy] copy] copy] copy];
    // 经过多次复制,变量blk仍然持有Block的强引用,该Block不会被废弃。

    2、__block变量与__forwarding

    在copy操作之后,既然__block变量也被copy到堆上去了, 那么访问该变量是访问栈上的还是堆上的呢?__forwarding 终于要闪亮登场了,如下图:


    通过__forwarding, 无论是在block中还是 block外访问__block变量, 也不管该变量在栈上或堆上, 都能顺利地访问同一个__block变量。

    五、防止 Block 循环引用

    Block 循环引用的情况:
    某个类将 block 作为自己的属性变量,然后该类在 block 的方法体里面又使用了该类本身,如下:

    self.someBlock = ^(Type var){
    [self dosomething];
    };

    解决办法:

    (1)ARC 下:使用 __weak

    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    self.someBlock = ^(Type var){
    [weakSelf dosomething];
    };

    (2)MRC 下:使用 __block

    __block typeof(self) blockSelf = self;
    self.someBlock = ^(Type var){
    [blockSelf dosomething];
    };

    值得注意的是,在ARC下,使用 __block 也有可能带来的循环引用,如下:

    // 循环引用 self -> _attributBlock -> tmp -> self
    typedef void (^Block)();
    @interface TestObj : NSObject
    {
    Block _attributBlock;
    }
    @end

    @implementation TestObj

    • (id)init {
      self = [super init];
      __block id tmp = self;
      self.attributBlock = ^{
      NSLog(@"Self = %@",tmp);
      tmp = nil;
      };
      }
    • (void)execBlock {
      self.attributBlock();
      }
      @end

    // 使用类
    id obj = [[TestObj alloc] init];
    [obj execBlock]; // 如果不调用此方法,tmp 永远不会置 nil,内存泄露会一直在

    六、Block的使用示例

    1、Block作为变量(Xcode快捷键:inlineBlock)

    int (^sum) (int, int); // 定义一个 Block 变量 sum
    // 给 Block 变量赋值
    // 一般 返回值省略:sum = ^(int a,int b)…
    sum = ^int (int a,int b){
    return a+b;
    }; // 赋值语句最后有 分号
    int a = sum(10,20); // 调用 Block 变量

    2、Block作为属性(Xcode 快捷键:typedefBlock)

    // 1. 给 Calculate 类型 sum变量 赋值「下定义」
    typedef int (^Calculate)(int, int); // calculate就是类型名
    Calculate sum = ^(int a,int b){
    return a+b;
    };
    int a = sum(10,20); // 调用 sum变量

    // 2. 作为对象的属性声明,copy 后 block 会转移到堆中和对象一起
    @property (nonatomic, copy) Calculate sum; // 使用 typedef
    @property (nonatomic, copy) int (^sum)(int, int); // 不使用 typedef

    // 声明,类外
    self.sum = ^(int a,int b){
    return a+b;
    };
    // 调用,类内
    int a = self.sum(10,20);

    3、作为 OC 中的方法参数

    // ---- 无参数传递的 Block ---------------------------
    // 实现

    • (CGFloat)testTimeConsume:(void(^)())middleBlock {
      // 执行前记录下当前的时间
      CFTimeInterval startTime = CACurrentMediaTime();
      middleBlock();
      // 执行后记录下当前的时间
      CFTimeInterval endTime = CACurrentMediaTime();
      return endTime - startTime;
      }

    // 调用
    [self testTimeConsume:^{
    // 放入 block 中的代码

    }];

    // ---- 有参数传递的 Block ---------------------------
    // 实现

    • (CGFloat)testTimeConsume:(void(^)(NSString * name))middleBlock {
      // 执行前记录下当前的时间
      CFTimeInterval startTime = CACurrentMediaTime();
      NSString *name = @"有参数";
      middleBlock(name);
      // 执行后记录下当前的时间
      CFTimeInterval endTime = CACurrentMediaTime();
      return endTime - startTime;
      }

    // 调用
    [self testTimeConsume:^(NSString *name) {
    // 放入 block 中的代码,可以使用参数 name
    // 参数 name 是实现代码中传入的,在调用时只能使用,不能传值

    }];

    4、Block回调

    Block回调是关于Block最常用的内容,比如网络下载,我们可以用Block实现下载成功与失败的反馈。开发者在block没发布前,实现回调基本都是通过代理的方式进行的,比如负责网络请求的原生类NSURLConnection类,通过多个协议方法实现请求中的事件处理。而在最新的环境下,使用的NSURLSession已经采用block的方式处理任务请求了。各种第三方网络请求框架也都在使用block进行回调处理。这种转变很大一部分原因在于block使用简单,逻辑清晰,灵活等原因。

    如下:

    //DownloadManager.h
    #######import <Foundation/Foundation.h>

    @interface DownloadManager : NSObject <NSURLSessionDownloadDelegate>

    // block 重命名
    typedef void (^DownloadHandler)(NSData * receiveData, NSError * error);

    • (void)downloadWithURL:(NSString *)URL parameters:(NSDictionary *)parameters handler:(DownloadHandler)handler ;

    @end

    //DownloadManager.m

    import "DownloadManager.h"

    @implementation DownloadManager

    -(void)downloadWithURL:(NSString *)URL parameters:(NSDictionary *)parameters handler:(DownloadHandler)handler
    {
    NSURLRequest * request = [NSURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:URL]];
    NSURLSession * session = [NSURLSession sharedSession];

    //执行请求任务
    NSURLSessionDataTask * task = [session dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
    if (handler) {
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
    handler(data,error);
    });
    }
    }];
    [task resume];
    }

    上面通过封装NSURLSession的请求,传入一个处理请求结果的block对象,就会自动将请求任务放到工作线程中执行实现,我们在网络请求逻辑的代码中调用如下:

    -(IBAction)buttonClicked:(id)sender {
    define DOWNLOADURL @"https://codeload.github.com/AFNetworking/AFNetworking/zip/master"
    //下载类
    DownloadManager * downloadManager = [[DownloadManager alloc] init];
    [downloadManager downloadWithURL: DOWNLOADURL parameters:nil handler:^(NSData *receiveData, NSError *error) {
    if (error) {
    NSLog(@"下载失败:%@",error);
    }else {
    NSLog(@"下载成功,%@",receiveData);
    }
    }];
    }

    为了加深理解,再来一个简单的小例子:

    A,B两个界面,A界面中有一个label,一个buttonA。点击buttonA进入B界面,B界面中有一个UITextfield和一个buttonB,点击buttonB退出B界面并将B界面中UITextfield的值传到A界面中的label。

    A界面中,也就是ViewController类中:

    //关键demo:
    -(IBAction)buttonAction {
    MyFirstViewController *myVC = [[MyFirstViewController alloc] init];
    [self presentViewController:myVC animated:YES completion:^{
    }];
    __weak typeof(self) weakSelf = self;//防止循环引用
    //用属性定义的注意:这里属性是不会自动补全的,方法就会自动补全
    [myVC setBlock:^(NSString *string){
    weakSelf.labelA.text = string;
    }];
    }

    B界面中,也就是MyFirstViewController类中.m文件:

    -(IBAction)buttonBAction {
    [self dismissViewControllerAnimated:YES completion:^{
    }];
    self.block(_myTextfielf.text);
    }

    .h文件:

    ####### import <UIKit/UIKit.h>
    //typedef定义一下block,为了更好用
    typedef void(^MyBlock)(NSString *string);
    @interface MyFirstViewController : UIViewController
    @property (nonatomic, copy) MyBlock block;
    @end

    看了以上两个Block回调示例,是不是感觉比delegate清爽了不少?

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