1、概述
<p>閉包 = 一個函數「或指向函數的指針」+ 該函數執行的外部的上下文變量「也就是自由變量」；Block 是 Objective-C 對于閉包的實現。</p>
<p>其中，Block：</p>
- 可以嵌套定義，定義 Block 方法和定義函數方法相似
- Block 可以定義在方法內部或外部
- 只有調用 Block 時候，才會執行其{}體內的代碼
- 本質是對象，優點使代碼高聚合
- 使用 clang 將 OC 代碼轉換為 C++ 文件查看 block 的方法：在命令行輸入代碼 clang -rewrite-objc 需要編譯的OC文件.m
這時查看當前的文件夾里 多了一個相同的名稱的 .cpp 文件，在命令行輸入 open main.cpp 查看文件
2、定義及使用
Block格式：
<p> 返回值 (^Block名稱)(參數)= ^(參數) {
}</p>
1、無參數無返回值聲明和定義
void(^MyBlockOne)(void) = ^(void){
NSLog(@"無參數，無返回值");
};
MyBlockOne();//block的調用
2、有參數無返回值，聲明和定義
void(^MyblockTwo)(int a) = ^(int a){
NSLog(@"@ = %d我就是block，有參數，無返回值",a);
};
MyblockTwo(100);
3、有參數有返回值
int(^MyBlockThree)(int,int) = ^(int a,int b){
NSLog(@"%d我就是block，有參數，有返回值",a + b);
returna + b;
};
MyBlockThree(12,56);
4、實際開發中常用typedef 定義Block
<p>例如，用typedef定義一個block：</p>
typedef int (^MyBlock)(int , int);
<p>這時，MyBlock就成為了一種Block類型,在定義類的屬性時可以這樣：</p>
@property (nonatomic,copy) MyBlock myBlockOne;
使用時：
self.myBlockOne = ^int (int ,int){
//TODO
}
<p></p>
3、Block與外界變量
1、截獲自動變量（局部變量）值
<p>（1）默認情況,對于 block 外的變量引用，block 默認是將其復制到其數據結構中來實現訪問的。也就是說block的自動變量截獲只針對block內部使用的自動變量, 不使用則不截獲, 因為截獲的自動變量會存儲于block的結構體內部, 會導致block體積變大。特別要注意的是默認情況下block只能訪問不能修改局部變量的值。</p>
int age = 10;
myBlock block = ^{
NSLog(@"age = %d", age);
};
age = 18;
block();
輸出結果：
age = 10
<p>（2）__block 修飾的外部變量,對于用 __block 修飾的外部變量引用，block 是復制其引用地址來實現訪問的。block可以修改__block 修飾的外部變量的值。</p>
__block int age = 10;
myBlock block = ^{
NSLog(@"age = %d", age);
};
age = 18;
block();
輸出為：
age = 18
<p>為什么使用__block 修飾的外部變量的值就可以被block修改呢？</p>
<p>我們使用 clang 將 OC 代碼轉換為 C++ 文件：</p>
<p>clang -rewrite-objc 源代碼文件名</p>
<p>便可揭開其真正面紗：</p>
__block int val = 10;
轉換成
__Block_byref_val_0 val = {
0,
&val,
0,
sizeof(__Block_byref_val_0),
10
};
<p>會發現一個局部變量加上__block修飾符后竟然跟block一樣變成了一個__Block_byref_val_0結構體類型的自動變量實例！此時我們在block內部訪問val變量則需要通過一個叫__forwarding的成員變量來間接訪問val變量(下面會對__forwarding進行詳解)</p>
4、Block的copy操作
1、Block的存儲域及copy操作
<p>在開始研究Block的copy操作之前，先來思考一下：Block是存儲在棧上還是堆上呢？我們先來看看一個由C/C++/OBJC編譯的程序占用內存分布的結構：</p>
<p>其實，block有三種類型：</p>
- 全局塊(_NSConcreteGlobalBlock)
- 棧塊(_NSConcreteStackBlock)
- 堆塊(_NSConcreteMallocBlock)
<p>這三種block各自的存儲域如下圖：</p>
- 全局塊存在于全局內存中, 相當于單例.
- 棧塊存在于棧內存中, 超出其作用域則馬上被銷毀
- 堆塊存在于堆內存中, 是一個帶引用計數的對象, 需要自行管理其內
<p>簡而言之，存儲在棧中的Block就是棧塊、存儲在堆中的就是堆塊、既不在棧中也不在堆中的塊就是全局塊。</p>
<p>遇到一個Block，我們怎么這個Block的存儲位置呢？</p>
- Block不訪問外界變量（包括棧中和堆中的變量）
<p>Block 既不在棧又不在堆中，在代碼段中，ARC和MRC下都是如此。此時為全局塊。</p>
- Block訪問外界變量
<p>MRC 環境下：訪問外界變量的 Block 默認存儲棧中。</p>
<p>ARC 環境下：訪問外界變量的 Block 默認存儲在堆中（實際是放在棧區，然后ARC情況下自動又拷貝到堆區），自動釋放。</p>
<p>ARC下，訪問外界變量的 Block為什么要自動從棧區拷貝到堆區呢？</p>
<p>棧上的Block，如果其所屬的變量作用域結束，該Block就被廢棄，如同一般的自動變量。當然，Block中的__block變量也同時被廢棄。如下圖：</p>
<p>為了解決棧塊在其變量作用域結束之后被廢棄（釋放）的問題，我們需要把Block復制到堆中，延長其生命周期。開啟ARC時，大多數情況下編譯器會恰當地進行判斷是否有需要將Block從棧復制到堆，如果有，自動生成將Block從棧上復制到堆上的代碼。Block的復制操作執行的是copy實例方法。Block只要調用了copy方法，棧塊就會變成堆塊。如下圖： </p>
例如下面一個返回值為Block類型的函數：
typedef int (^blk_t)(int);
blk_t func(int rate) {
return ^(int count) { return rate * count; };
}
<p>分析可知：上面的函數返回的Block是配置在棧上的，所以返回函數調用方時，Block變量作用域就結束了，Block會被廢棄。但在ARC有效，這種情況編譯器會自動完成復制。將Block從棧上復制到堆上相當消耗CPU，所以當Block設置在棧上也能夠使用時，就不要復制了，因為此時的復制只是在浪費CPU資源。</p>
<p>Block的復制操作執行的是copy實例方法。不同類型的Block使用copy方法的效果如下表：</p>
根據表得知，Block在堆中copy會造成引用計數增加，這與其他Objective-C對象是一樣的。雖然Block在棧中也是以對象的身份存在，但是棧塊沒有引用計數，因為不需要，我們都知道棧區的內存由編譯器自動分配釋放.
2、__block變量與__forwarding
<p>在copy操作之后，既然__block變量也被copy到堆上去了, 那么訪問該變量是訪問棧上的還是堆上的呢?__forwarding 終于要閃亮登場了，如下圖：</p>
<p>通過__forwarding, 無論是在block中還是 block外訪問__block變量, 也不管該變量在棧上或堆上, 都能順利地訪問同一個__block變量。</p>
五、防止 Block 循環引用
<p>Block 循環引用的情況：某個類將 block 作為自己的屬性變量，然后該類在 block 的方法體里面又使用了該類本身，如下：</p>
self.someBlock = ^(Type var){
[self dosomething];
};
<p>解決辦法：</p>
- ARC 下：使用 __weak
__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.someBlock = ^(Type var){
[weakSelf dosomething];
};
- MRC 下：使用 __block
__block typeof(self) blockSelf = self;
self.someBlock = ^(Type var){
[blockSelf dosomething];
};
<p>值得注意的是，在ARC下，使用 __block 也有可能帶來的循環引用，如下：</p>
// 循環引用 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
<p>使用類</p>
id obj = [[TestObj alloc] init];
[obj execBlock];
<p>如果不調用此方法，tmp 永遠不會置 nil，內存泄露會一直在</p>
六、Block的使用示例
1、Block作為變量（Xcode快捷鍵：inlineBlock）
int (^sum) (int, int); // 定義一個 Block 變量 sum
// 給 Block 變量賦值
// 一般 返回值省略：sum = ^(int a,int b)…
sum = ^int (int a,int b){
return a+b;
}; // 賦值語句最后有 分號
int a = sum(10,20); // 調用 Block 變量
2、Block作為屬性（Xcode 快捷鍵：typedefBlock）
// 1. 給 Calculate 類型 sum變量 賦值「下定義」
typedef int (^Calculate)(int, int); // calculate就是類型名
Calculate sum = ^(int a,int b){
return a+b;
};
int a = sum(10,20); // 調用 sum變量
// 2. 作為對象的屬性聲明，copy 后 block 會轉移到堆中和對象一起
@property (nonatomic, copy) Calculate sum; // 使用 typedef
@property (nonatomic, copy) int (^sum)(int, int); // 不使用 typedef
// 聲明，類外
self.sum = ^(int a,int b){
return a+b;
};
// 調用，類內
int a = self.sum(10,20);
3、作為 OC 中的方法參數
<p>---- 無參數傳遞的 Block ---------------------------</p>
<p>實現</p>
- (CGFloat)testTimeConsume:(void(^)())middleBlock {
// 執行前記錄下當前的時間
CFTimeInterval startTime = CACurrentMediaTime();
middleBlock();
// 執行后記錄下當前的時間
CFTimeInterval endTime = CACurrentMediaTime();
return endTime - startTime;
}
<p>調用</p>
[self testTimeConsume:^{
// 放入 block 中的代碼
}];
<p>---- 有參數傳遞的 Block ---------------------------</p>
<p>實現</p>
- (CGFloat)testTimeConsume:(void(^)(NSString * name))middleBlock {
// 執行前記錄下當前的時間
CFTimeInterval startTime = CACurrentMediaTime();
NSString *name = @"有參數";
middleBlock(name);
// 執行后記錄下當前的時間
CFTimeInterval endTime = CACurrentMediaTime();
return endTime - startTime;
}
<p>調用</p>
[self testTimeConsume:^(NSString *name) {
// 放入 block 中的代碼，可以使用參數 name
// 參數 name 是實現代碼中傳入的，在調用時只能使用，不能傳值
}];
4、Block回調
<p>Block回調是關于Block最常用的內容，比如網絡下載，我們可以用Block實現下載成功與失敗的反饋。開發者在block沒發布前，實現回調基本都是通過代理的方式進行的，比如負責網絡請求的原生類NSURLConnection類，通過多個協議方法實現請求中的事件處理。而在最新的環境下，使用的NSURLSession已經采用block的方式處理任務請求了。各種第三方網絡請求框架也都在使用block進行回調處理。這種轉變很大一部分原因在于block使用簡單，邏輯清晰，靈活等原因。如下：</p>
//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];
//執行請求任務
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];
}
<p>上面通過封裝NSURLSession的請求，傳入一個處理請求結果的block對象，就會自動將請求任務放到工作線程中執行實現，我們在網絡請求邏輯的代碼中調用如下：</p>
- (IBAction)buttonClicked:(id)sender {
#define DOWNLOADURL @"https://codeload.github.com/AFNetworking/AFNetworking/zip/master"
//下載類
DownloadManager * downloadManager = [[DownloadManager alloc] init];
[downloadManager downloadWithURL: DOWNLOADURL parameters:nil handler:^(NSData *receiveData, NSError *error) {
if (error) {
NSLog(@"下載失敗：%@",error);
}else {
NSLog(@"下載成功，%@",receiveData);
}
}];
}
<p>為了加深理解，再來一個簡單的小例子：</p>
<p>A，B兩個界面，A界面中有一個label，一個buttonA。點擊buttonA進入B界面，B界面中有一個UITextfield和一個buttonB，點擊buttonB退出B界面并將B界面中UITextfield的值傳到A界面中的label。</p>
<p>A界面中，也就是ViewController類中：</p>
//關鍵demo：
- (IBAction)buttonAction {
MyFirstViewController *myVC = [[MyFirstViewController alloc] init];
[self presentViewController:myVC animated:YES completion:^{
}];
__weak typeof(self) weakSelf = self;//防止循環引用
//用屬性定義的注意：這里屬性是不會自動補全的，方法就會自動補全
[myVC setBlock:^(NSString *string){
weakSelf.labelA.text = string;
}];
}
<p>B界面中，也就是MyFirstViewController類中.m文件:</p>
- (IBAction)buttonBAction {
[self dismissViewControllerAnimated:YES completion:^{
}];
self.block(_myTextfielf.text);
}
<p>.h文件：</p>
#import <UIKit/UIKit.h>
//typedef定義一下block，為了更好用
typedef void(^MyBlock)(NSString *string);
@interface MyFirstViewController : UIViewController
@property (nonatomic, copy) MyBlock block;
@end
5、Block作為返回值
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.test();
}
- (void(^)())test
{
return ^{
NSLog(@"調用了block");
};
}
<p>舉例： 需求:封裝一個計算器,提供一個加號方法</p>
<p>在ViewController.m</p>
#import "ViewController.h"
#import "CalculatorManager.h"
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
mgr.add(5).add(5).add(5).add(5);
NSLog(@"%d",mgr.result);
}
<p>在CalculatorManager.h</p>
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface CalculatorManager : NSObject
@property (nonatomic, assign) int result;
//- (CalculatorManager *)add:(int)value;
- (CalculatorManager *(^)(int))add;
<p>在CalculatorManager.m</p>
#import "CalculatorManager.h"
@implementation CalculatorManager
- (CalculatorManager *(^)(int))add
{
return ^(int value){
_result += value;
return self;
};
}
<p>鏈式編程思想:把所有的語句用.號連接起來,好處:可讀性非常好</p>
