Block总结(上)

一.概述:

  1. Block是一种特殊的数据类型(本质:对象),其可以正常定义变量、作为参数、作为返回值
  2. 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

 


二.声明、赋值、与调用:

1.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Block
void(^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"

2.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

 

3.声明赋值同时:

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");
};

4.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();

额外:

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();

注意: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 

 


 

三.Block作为参数:

1.C函数参数:

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;
});

 2.OC方法参数:

 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;
}];

3.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;
}];

四.Block内访问局部变量(假设在main 函数的变量。)

  1. 在Block中可以访问局部变量
//假设在main函数中:
// 声明局部变量global
int global = 100;

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

  

 声明局部变量global
int global = 100;

void(^myBlock)() = ^{
    NSLog(@"global = %d", global);
};
global = 101;
 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global
int global = 100;

void(^myBlock)() = ^{
    global ++; // 这句报错
    NSLog(@"global = %d", global);
};
 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

 

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

 

然后整理:

 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);


 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);
}

Block变量实际上就是一个指向结构体__main_block_impl_0的指针 

 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
 

 1862021-631904c4e9aba96d


 

五.Block内访问__block修饰的局部变量

 

 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();


 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();

  1. 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
  2. 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

然后通过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

 

1862021-9d41b9401608ce22 

会发现一个局部变量加上__block修饰符后竟然跟block一样变成了一个__Block_byref_global_0结构体类型的自动变量实例!!!!

此时我们在block内部访问global变量则需要通过一个叫__forwarding的成员变量来间接访问val变量

 


六.Block内访问全局变量:

 声明全局变量global
int global = 100;

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


声明全局变量global
int global = 100;

void(^myBlock)() = ^{
    NSLog(@"global = %d", global);
};
global = 101;
// 调用后控制台输出"global = 101"
myBlock();


 声明全局变量global
int global = 100;

void(^myBlock)() = ^{
    global ++;
    NSLog(@"global = %d", global);
};
// 调用后控制台输出"global = 101"
myBlock();

  • 在Block中可以访问全局变量
  • 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
  • 在Block中可以直接修改全局变量

  

 

// 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
 

 


七.局部静态变量(全局静态跟全局变量底层差不多):

 声明静态变量global
static int global = 100;

void(^myBlock)() = ^{
    NSLog(@"global = %d", global);
};
 调用后控制台输出"global = 100"
myBlock();


 声明静态变量global
static int global = 100;

void(^myBlock)() = ^{
    NSLog(@"global = %d", global);
};
global = 101;
 调用后控制台输出"global = 101"
myBlock();



 声明静态变量global
static int global = 100;

void(^myBlock)() = ^{
    global ++;
    NSLog(@"global = %d", global);
};
 调用后控制台输出"global = 101"
myBlock();

 

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

 

 

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