浅谈Block--简单易懂

iOS代码块Block

概述

代码块Block是苹果在iOS4开始引入的对C语言的扩展,用来实现匿名函数的特性,Block是一种特殊的数据类型,其可以正常定义变量、作为参数、作为返回值,特殊地,Block还可以保存一段代码,在需要的时候调用,目前Block已经广泛应用于iOS开发中,常用于GCD、动画、排序及各类回调

注: Block的声明与赋值只是保存了一段代码段,必须调用才能执行内部代码

Block变量的声明、赋值与调用

Block变量的声明

Block变量的声明格式为: 返回值类型(^Block名字)(参数列表);

// 声明一个无返回值,参数为两个字符串对象,叫做aBlock的Blockvoid(^aBlock)(NSString *x, NSString *y);// 形参变量名称可以省略,只留有变量类型即可void(^aBlock)(NSString *, NSString *);

注: ^被称作”脱字符”

Block变量的赋值

Block变量的赋值格式为: Block变量 = ^(参数列表){函数体};

aBlock = ^(NSString *x, NSString *y){    NSLog(@"%@ love %@", x, y);};

注: Block变量的赋值格式可以是: Block变量 = ^返回值类型(参数列表){函数体};,不过通常情况下都将返回值类型省略,因为编译器可以从存储代码块的变量中确定返回值的类型

声明Block变量的同时进行赋值

int(^myBlock)(int) = ^(int num){    return num * 7;};// 如果没有参数列表,在赋值时参数列表可以省略void(^aVoidBlock)() = ^{    NSLog(@"I am a aVoidBlock");};

Block变量的调用

// 调用后控制台输出"Li Lei love Han Meimei"aBlock(@"Li Lei",@"Han Meimei");// 调用后控制台输出"result = 63"NSLog(@"result = %d", myBlock(9));// 调用后控制台输出"I am a aVoidBlock"aVoidBlock();

使用typedef定义Block类型

在实际使用Block的过程中,我们可能需要重复地声明多个相同返回值相同参数列表的Block变量,如果总是重复地编写一长串代码来声明变量会非常繁琐,所以我们可以使用typedef来定义Block类型

// 定义一种无返回值无参数列表的Block类型typedef void(^SayHello)();// 我们可以像OC中声明变量一样使用Block类型SayHello来声明变量SayHello hello = ^(){    NSLog(@"hello");};// 调用后控制台输出"hello"hello();

Block作为函数参数

Block作为C函数参数

// 1.定义一个形参为Block的C函数void useBlockForC(int(^aBlock)(int, int)){    NSLog(@"result = %d", aBlock(300,200));}// 2.声明并赋值定义一个Block变量int(^addBlock)(int, int) = ^(int x, int y){    return x+y;};// 3.以Block作为函数参数,把Block像对象一样传递useBlockForC(addBlock);// 将第2点和第3点合并一起,以内联定义的Block作为函数参数useBlockForC(^(int x, int y) {    return x+y;});

Block作为OC函数参数

// 1.定义一个形参为Block的OC函数- (void)useBlockForOC:(int(^)(int, int))aBlock{    NSLog(@"result = %d", aBlock(300,200));}// 2.声明并赋值定义一个Block变量int(^addBlock)(int, int) = ^(int x, int y){    return x+y;};// 3.以Block作为函数参数,把Block像对象一样传递[self useBlockForOC:addBlock];// 将第2点和第3点合并一起,以内联定义的Block作为函数参数[self useBlockForOC:^(int x, int y){    return x+y;}];

使用typedef简化Block

// 1.使用typedef定义Block类型typedef int(^MyBlock)(int, int);// 2.定义一个形参为Block的OC函数- (void)useBlockForOC:(MyBlock)aBlock{    NSLog(@"result = %d", aBlock(300,200));}// 3.声明并赋值定义一个Block变量MyBlock addBlock = ^(int x, int y){    return x+y;};// 4.以Block作为函数参数,把Block像对象一样传递[self useBlockForOC:addBlock];// 将第3点和第4点合并一起,以内联定义的Block作为函数参数[self useBlockForOC:^(int x, int y){    return x+y;}];

Block内访问局部变量

在Block中可以访问局部变量

// 声明局部变量globalint global = 100;void(^myBlock)() = ^{    NSLog(@"global = %d", global);};// 调用后控制台输出"global = 100"myBlock();

在声明Block之后、调用Block之前对局部变量进行修改,在调用Block时局部变量值是修改之前的旧值

// 声明局部变量globalint global = 100;void(^myBlock)() = ^{    NSLog(@"global = %d", global);};global = 101;// 调用后控制台输出"global = 100"myBlock();

在Block中不可以直接修改局部变量

// 声明局部变量globalint global = 100;void(^myBlock)() = ^{    global ++; // 这句报错    NSLog(@"global = %d", global);};// 调用后控制台输出"global = 100"myBlock();

注: 原理解析,通过clang命令将OC转为C++代码来查看一下Block底层实现,clang命令使用方式为终端使用cd定位到main.m文件所在文件夹,然后利用clang -rewrite-objc main.m将OC转为C++,成功后在main.m同目录下会生成一个main.cpp文件

// OC代码如下void(^myBlock)() = ^{    NSLog(@"global = %d", global);};// 转为C++代码如下void(*myBlock)() = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, global));// 将变量类型精简之后C++代码如下,我们发现Block变量实际上就是一个指向结构体__main_block_impl_0的指针,而结构体的第三个元素是局部变量global的值void(*myBlock)() = &__main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, global);// 我们看一下结构体__main_block_impl_0的代码struct __main_block_impl_0 {struct __block_impl impl;struct __main_block_desc_0* Desc;int global;__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _global, int flags=0) : global(_global) {    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;    impl.Flags = flags;    impl.FuncPtr = fp;    Desc = desc;  }};// 在OC中调用Block的方法转为C++代码如下,实际上是指向结构体的指针myBlock访问其FuncPtr元素,在定义Block时为FuncPtr元素传进去的__main_block_func_0方法((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)myBlock)->FuncPtr)((__block_impl *)myBlock);// __main_block_func_0方法代码如下,由此可见NSLog的global正是定义Block时为结构体传进去的局部变量global的值static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {    int global = __cself->global; // bound by copy    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_6y_vkd9wnv13pz6lc_h8phss0jw0000gn_T_main_d5d9eb_mi_0, global);}// 由此可知,在Block定义时便是将局部变量的值传给Block变量所指向的结构体,因此在调用Block之前对局部变量进行修改并不会影响Block内部的值,同时内部的值也是不可修改的

Block内访问__block修饰的局部变量

在局部变量前使用下划线下划线block修饰,在声明Block之后、调用Block之前对局部变量进行修改,在调用Block时局部变量值是修改之后的新值

// 声明局部变量global__block int global = 100;void(^myBlock)() = ^{    NSLog(@"global = %d", global);};global = 101;// 调用后控制台输出"global = 101"myBlock();

在局部变量前使用下划线下划线block修饰,在Block中可以直接修改局部变量

// 声明局部变量global__block int global = 100;void(^myBlock)() = ^{    global ++; // 这句正确    NSLog(@"global = %d", global);};// 调用后控制台输出"global = 101"myBlock();

注: 原理解析,通过clang命令将OC转为C++代码来查看一下Block底层实现

// OC代码如下void(^myBlock)() = ^{    NSLog(@"global = %d", global);};// 转为C++代码如下void(*myBlock)() = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_global_0 *)&global, 570425344));// 将变量类型精简之后C++代码如下,我们发现Block变量实际上就是一个指向结构体__main_block_impl_0的指针,而结构体的第三个元素是局部变量global的指针void(*myBlock)() = &__main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, &global, 570425344);// 由此可知,在局部变量前使用__block修饰,在Block定义时便是将局部变量的指针传给Block变量所指向的结构体,因此在调用Block之前对局部变量进行修改会影响Block内部的值,同时内部的值也是可以修改的

Block内访问全局变量

在Block中可以访问全局变量

// 声明全局变量globalint global = 100;void(^myBlock)() = ^{    NSLog(@"global = %d", global);};// 调用后控制台输出"global = 100"myBlock();

在声明Block之后、调用Block之前对全局变量进行修改,在调用Block时全局变量值是修改之后的新值

// 声明全局变量globalint global = 100;void(^myBlock)() = ^{    NSLog(@"global = %d", global);};global = 101;// 调用后控制台输出"global = 101"myBlock();

在Block中可以直接修改全局变量

// 声明全局变量globalint global = 100;void(^myBlock)() = ^{    global ++;    NSLog(@"global = %d", global);};// 调用后控制台输出"global = 101"myBlock();

注: 原理解析,通过clang命令将OC转为C++代码来查看一下Block底层实现

// OC代码如下void(^myBlock)() = ^{    NSLog(@"global = %d", global);};// 转为C++代码如下void(*myBlock)() = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA));// 将变量类型精简之后C++代码如下,我们发现Block变量实际上就是一个指向结构体__main_block_impl_0的指针,而结构体中并未保存全局变量global的值或者指针void(*myBlock)() = &__main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA);// 我们看一下结构体__main_block_impl_0的代码struct __main_block_impl_0 {struct __block_impl impl;struct __main_block_desc_0* Desc;__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;  }};// 在OC中调用Block的方法转为C++代码如下,实际上是指向结构体的指针myBlock访问其FuncPtr元素,在定义Block时为FuncPtr元素传进去的__main_block_func_0方法((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)myBlock)->FuncPtr)((__block_impl *)myBlock);// __main_block_func_0方法代码如下,由此可见NSLog的global还是全局变量global的值static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_6y_vkd9wnv13pz6lc_h8phss0jw0000gn_T_main_f35954_mi_0, global);}// 由此可知,全局变量所占用的内存只有一份,供所有函数共同调用,在Block定义时并未将全局变量的值或者指针传给Block变量所指向的结构体,因此在调用Block之前对局部变量进行修改会影响Block内部的值,同时内部的值也是可以修改的

Block内访问静态变量

在Block中可以访问静态变量

// 声明静态变量globalstatic int global = 100;void(^myBlock)() = ^{    NSLog(@"global = %d", global);};// 调用后控制台输出"global = 100"myBlock();

在声明Block之后、调用Block之前对静态变量进行修改,在调用Block时静态变量值是修改之后的新值

// 声明静态变量globalstatic int global = 100;void(^myBlock)() = ^{    NSLog(@"global = %d", global);};global = 101;// 调用后控制台输出"global = 101"myBlock();

在Block中可以直接修改静态变量

// 声明静态变量globalstatic int global = 100;void(^myBlock)() = ^{    global ++;    NSLog(@"global = %d", global);};// 调用后控制台输出"global = 101"myBlock();

注: 原理解析,通过clang命令将OC转为C++代码来查看一下Block底层实现

// OC代码如下void(^myBlock)() = ^{    NSLog(@"global = %d", global);};// 转为C++代码如下void(*myBlock)() = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, &global));// 将变量类型精简之后C++代码如下,我们发现Block变量实际上就是一个指向结构体__main_block_impl_0的指针,而结构体的第三个元素是静态变量global的指针void(*myBlock)() = &__main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, &global);// 我们看一下结构体__main_block_impl_0的代码struct __main_block_impl_0 {struct __block_impl impl;struct __main_block_desc_0* Desc;int *global;__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int *_global, int flags=0) : global(_global) {    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;    impl.Flags = flags;    impl.FuncPtr = fp;    Desc = desc;  }};// 在OC中调用Block的方法转为C++代码如下,实际上是指向结构体的指针myBlock访问其FuncPtr元素,在定义Block时为FuncPtr元素传进去的__main_block_func_0方法((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)myBlock)->FuncPtr)((__block_impl *)myBlock);// __main_block_func_0方法代码如下,由此可见NSLog的global正是定义Block时为结构体传进去的静态变量global的指针static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {    int *global = __cself->global; // bound by copy    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_6y_vkd9wnv13pz6lc_h8phss0jw0000gn_T_main_4d124d_mi_0, (*global));}// 由此可知,在Block定义时便是将静态变量的指针传给Block变量所指向的结构体,因此在调用Block之前对静态变量进行修改会影响Block内部的值,同时内部的值也是可以修改的