［ios］浅谈Block

作者: extanstory | 来源:发表于2017-02-15 15:37 被阅读0次

<h6> 1. iOS Block用来封装一段代码块或者传递参数相对于代理使用起来方便，它本质上是一个匿名函数。</h6>

完整的block的申明： 返回值类型 （^blockName）(参数列表) ＝ ^返回值类型 （参数列表)｛
// 表达式；what you want to do;
｝；
    void(^blockTest)(void) = ^void(void){
     
        printf("hello world");
       
    };

<h6>2.使用block传值</h6>

顺传：定义属性
逆向传值：使用代理、通知、block、单例、全局变量、等传值手段传值
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
假设现在有a,b两个页面，a是b的上一级页面，b此刻处于栈顶，a，压在它下面。
想要把a中的一个name值传到b，顺传，定义一个属性接收。
想要把b中的一个name值传到a，逆传，此处只说block。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
逆传方法有两种：
1.b中申明可以带参数的block，在你需要的时机调用，传递参数。a中合适的时机处理传递回来的参数。
----------------------------------------------------
b.h
@interface BViewController : UIViewController
@property (nonatomic ,copy) void (^blkTest)(UIColor*);
@end
----------------------------------------------------
b.m
#import "BViewController.h"

@interface BViewController ()

@end

@implementation BViewController

- (void)viewDidLoad {
   [super viewDidLoad];
   self.title = @"bbbbb";
   self.view.backgroundColor = [UIColor yellowColor];
 
}
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
   
   if (self.blkTest) {
       self.blkTest([UIColor yellowColor]);
   }
}

@end
----------------------------------------------------
a.m
#import "AViewController.h"
#import "BViewController.h"
@interface AViewController ()

@end

@implementation AViewController

- (void)viewDidLoad {
   [super viewDidLoad];
   self.title = @"aaaaa";
   self.view.backgroundColor = [UIColor redColor];
 
}
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
   BViewController *vc = [[BViewController alloc] init];
   vc.blkTest = ^(UIColor *color){
       self.view.backgroundColor = color;
   };
   [self.navigationController pushViewController: vc animated:true];
}
@end
----------------------------------------------------
2个界面都变成黄色的了。

----------------------------------------------------
---------------------分割线----------------------
----------------------------------------------------
----------------------------------------------------

2.重写b初始化方法传入参数为一个block，在b的初始化方法中实现该block。
在a中创建b的时候就可以传递参数了。(这么做可以不暴漏属性给外界)
----------------------------------------------------
b.m
#import "BViewController.h"
@interface BViewController ()
@property (nonatomic ,copy) void (^blkTest)(UIColor*);
@end

@implementation BViewController
- (instancetype)initWithBlock:(void (^)(UIColor *))blkTest{
   self.blkTest = blkTest;
   return [self init];
}
- (void)viewDidLoad {
   [super viewDidLoad];
   self.title = @"bbbbb";
   self.view.backgroundColor = [UIColor yellowColor];
}
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
   if (self.blkTest) {
       self.blkTest([UIColor yellowColor]);
   }
}

@end

----------------------------------------------------
a.m
#import "AViewController.h"
#import "BViewController.h"
@interface AViewController ()
@end

@implementation AViewController
- (void)viewDidLoad {
   [super viewDidLoad];
   self.title = @"aaaaa";
   self.view.backgroundColor = [UIColor redColor];
}
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
   BViewController *vc = [[BViewController alloc] initWithBlock:^(UIColor * color) {
       self.view.backgroundColor = color;
   }];
   [self.navigationController pushViewController: vc animated:true];
}
@end
----------------------------------------------------

<h6>3.block的类型</h6>3种：

_NSConcreteStackBlock 栈
_NSConcreteGlobalBlock 程序的数据区域（.data 区）
_NSConcreteMallocBlock 堆

<h5>__NSConcreteGlobalBlock 程序的数据区域（.data 区）

1.全局block，在数据区。
#include <stdio.h>

void(^blockTest)(void) = ^void(void){
    printf("hello world");
};

int main(int argc, char * argv[]){
  
    blockTest();
    return 0;
    
}

---------------------clang后的关键代码-------------------------------
int a = 0;
struct __block_impl {
    void *isa;//isa指针 所有对象都有，说明block也是一个对象
    int Flags;//字面意思，标记。记录block的一些附加信息
    int Reserved;//保留变量
    void *FuncPtr;//函数指针，指向具体的block实现的函数调用地址
};
struct __blockTest_block_impl_0 {//blockTest通过clang看到的c
代码就是__blockTest_block_impl_0结构体
  struct __block_impl impl;//定义一个结构体，纪录block的信息。即是上面的定义的结构体：
  struct __blockTest_block_desc_0* Desc;//纪录block大小，保留变量等信息
  __blockTest_block_impl_0(void *fp, struct __blockTest_block_desc_0 *desc, int flags=0) {//block的具体实现
    impl.isa = &_NSConcreteGlobalBlock;//isa指向全局block，data区
    impl.Flags = flags；//给其他属性赋值
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};
static void __blockTest_block_func_0(struct __blockTest_block_impl_0 *__cself) {//静态的函数传入实现block－__blockTest_block_impl_0


    printf("hello world");//函数体
}

static struct __blockTest_block_desc_0 {//纪录block大小，保留变量等信息
  size_t reserved;／／保留变量
  size_t Block_size;／／大小
} __blockTest_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __blockTest_block_impl_0)};//定义一个结构体变量，给上面属性赋值
static __blockTest_block_impl_0  __global_blockTest_block_impl_0((void *)__blockTest_block_func_0, &__blockTest_block_desc_0_DATA);// 给__blockTest_block_impl_0赋值。定义__blockTest_block_impl_0类型的变量__global_blockTest_block_impl_0，传入参数：函数指针 __blockTest_block_desc_0的地址
void(*blockTest)(void) = ((void (*)())&__global_blockTest_block_impl_0);//把上一步定义的__global_blockTest_block_impl_0复制给blockTest

当block定义在局部代码内，但没有访问外部变量时，也在数据区。(其他c代码基本上都差不太多，篇幅过大，(每一行c代码都有注释)这里不在复制。)
在block内修改变量a的值会报错。代码自行编译。
看代码可知道，在block中引用的变量a实际是在申明block时，被复制到main_block_impl_0结构体中的那个变量a。因为这样，我们就能理解，在block内部修改变量a的内容，不会影响外部的实际变量a。
想要修改要加上__block，这时看代码会发现
<下面的内容摘录自唐巧的博客。http://blog.devtang.com/blog/2013/07/28/a-look-inside-blocks/>

struct __Block_byref_i_0 { 
    void *__isa; 
    __Block_byref_i_0 *__forwarding; 
    int __flags; 
    int __size; 
    int i; 
}; 
 
struct __main_block_impl_0 { 
    struct __block_impl impl; 
    struct __main_block_desc_0* Desc; 
    __Block_byref_i_0 *i; // by ref 
    __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, __Block_byref_i_0 *_i, int flags=0) : i(_i->__forwarding) { 
        impl.isa = &_NSConcreteStackBlock; 
        impl.Flags = flags; 
        impl.FuncPtr = fp; 
        Desc = desc; 
    } 
}; 
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) { 
    __Block_byref_i_0 *i = __cself->i; // bound by ref 
 
    printf("%d\n", (i->__forwarding->i)); 
    (i->__forwarding->i) = 1023; 
} 
 
static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_assign((void*)&dst->i, (void*)src->i, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);} 
 
static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_dispose((void*)src->i, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);} 
 
static struct __main_block_desc_0 { 
    size_t reserved; 
    size_t Block_size; 
    void (*copy)(struct __main_block_impl_0*, struct __main_block_impl_0*); 
    void (*dispose)(struct __main_block_impl_0*); 
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0), __main_block_copy_0, __main_block_dispose_0}; 
 
int main() 
{ 
    __attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_i_0 i = {(void*)0,(__Block_byref_i_0 *)&i, 0, sizeof(__Block_byref_i_0), 1024}; 
    void (*block1)(void) = (void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_i_0 *)&i, 570425344); 
    ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block1)->FuncPtr)((__block_impl *)block1); 
    return 0; 
}

<h6>
1.增加了一个结构体，__Block_byref_i_0 ，用来保存我们要capture并且修改的变量i。
2.main_block_impl_0 中引用的是Block_byref_i_0的结构体指针，这样就可以达到修改外部变量的作用。
3.__Block_byref_i_0结构体中带有isa，说明它也是一个对象。
4.我们需要负责Block_byref_i_0结构体相关的内存管理，所以main_block_desc_0中增加了copy和dispose函数指针，对于在调用前后修改相应变量的引用计数

<h6>

<下面的内容摘录自《Objective-C 高级编程 iOS 与 OSX 多线程与内存管理》。http://vdisk.weibo.com/s/u65p8oUfGH52e>
除全局block外，定义block的时候，是分配在栈上的，block只在定义它的范围有效。
栈的生命周期结束，block销毁，此时想要保存数据或者__block变量用结构体成员__forwarding。就要用到堆block。oc中的block是从栈拷贝到堆上的。

什么时候栈上的 Block 会复制到堆？
调用 Block 的 copy 实例方法时
Block 作为函数返回值或者参数时
将 Block 赋值给附有 __strong 修饰符 id 类型的类或 Block 类型成员变量时
在方法名中含有 usingBlock 的 Cocoa 框架方法或 GCD 的 API 中传递 Block 时

Snip20170215_11.png
<下面的内容摘录自唐巧的博客。http://blog.devtang.com/blog/2013/07/28/a-look-inside-blocks/>
NSConcreteMallocBlock 类型的block的实现
NSConcreteMallocBlock类型的block通常不会在源码中直接出现，因为默认它是当一个block被copy的时候，才会将这个block复制到堆中。以下是一个block被copy时的示例代码(来自这里)，可以看到，在第8步，目标的block类型被修改为_NSConcreteMallocBlock。

static void *_Block_copy_internal(const void *arg, const int flags) { 
    struct Block_layout *aBlock; 
    const bool wantsOne = (WANTS_ONE & flags) == WANTS_ONE; 
 
    // 1 
    if (!arg) return NULL; 
 
    // 2 
    aBlock = (struct Block_layout *)arg; 
 
    // 3 
    if (aBlock->flags & BLOCK_NEEDS_FREE) { 
        // latches on high 
        latching_incr_int(&aBlock->flags); 
        return aBlock; 
    } 
 
    // 4 
    else if (aBlock->flags & BLOCK_IS_GLOBAL) { 
        return aBlock; 
    } 
 
    // 5 
    struct Block_layout *result = malloc(aBlock->descriptor->size); 
    if (!result) return (void *)0; 
 
    // 6 
    memmove(result, aBlock, aBlock->descriptor->size); // bitcopy first 
 
    // 7 
    result->flags &= ~(BLOCK_REFCOUNT_MASK);    // XXX not needed 
    result->flags |= BLOCK_NEEDS_FREE | 1; 
 
    // 8 
    result->isa = _NSConcreteMallocBlock; 
 
    // 9 
    if (result->flags & BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE) { 
        (*aBlock->descriptor->copy)(result, aBlock); // do fixup 
    } 
 
    return result; 
}

<h6>
在ARC开启的情况下，将只会有 NSConcreteGlobalBlock和 NSConcreteMallocBlock类型的block。原本的NSConcreteStackBlock的block会被NSConcreteMallocBlock类型的block替代。证明方式是以下代码在XCode中，会输出 <NSMallocBlock: 0x100109960>。在苹果的官方文档中也提到，当把栈中的block返回时，不需要调用copy方法了。
</h6>

#import <Foundation/Foundation.h> 
 
int main(int argc, const char * argv[]) 
{ 
    @autoreleasepool { 
        int i = 1024; 
        void (^block1)(void) = ^{ 
            printf("%d\n", i); 
        }; 
        block1(); 
        NSLog(@"%@", block1); 
    } 
    return 0; 
}

我个人认为这么做的原因是，由于ARC已经能很好地处理对象的生命周期的管理，这样所有对象都放到堆上管理，对于编译器实现来说，会比较方便。

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