iOS——Block one

块类似于匿名函数或闭包，在许多其他编程语言中也存在类似的概念。
可以访问上下文，运行效率高

Block

以下是块的一些基本知识：

1. 块的定义：块是由一对花括号 {} 包围的代码片段，可以包含一段可执行的代码。块的定义使用 ^ 符号，并可以带有参数列表和返回类型。例如：

^{
    // 代码块的内容
}

1
2
3
4

2. 块的类型：块也是一种数据类型，与函数类似。它们可以具有参数和返回值类型。可以使用 typedef 来定义块的类型。例如：

typedef returnType (^BlockTypeName)(parameterTypes);

1
2

其中 returnType 是块的返回类型，BlockTypeName 是块的类型名称，parameterTypes 是块的参数类型。
3. 块的赋值和调用：块可以赋值给变量，并且可以像函数一样进行调用。可以使用 = 运算符将块赋值给变量，然后使用该变量调用块。例如：

ReturnType (^blockName)(ParameterTypes) = ^ReturnType (Parameters) {
    // 块的内容
};
blockName(argumentValues); // 调用块

1
2
3
4
5

4. 块的捕获变量：块可以捕获其定义范围内的变量，并在块内部访问这些变量。捕获的变量在块中形成了一个闭包，可以在块的[[生命周期]]内保持其状态。例如：

NSInteger outsideVariable = 10;
void (^block)(void) = ^{
    NSLog(@"Outside variable: %ld", (long)outsideVariable);
};
block(); // 输出：Outside variable: 10
1
2
3
4
5

在这个例子中，块捕获了外部的 outsideVariable 变量，并在块内部访问它。
默认情况下，为块所捕获的变量是不可以在块里面修改的，如果修改了outsideVariale的值，就会报错，声明变量的时候可以加上__block修饰符，这样就可以在块内修改了
外部变量如果是数组那种的话是可以使用方法来给数组添加内容的，因为此举没有改变对象原本的地址

5. 块作为参数：块可以作为方法或函数的参数进行传递，从而实现回调和异步操作等功能。可以将块作为参数声明，并在调用方法或函数时传递块。例如：

- (void)performOperationWithCompletion:(void (^)(void))completionBlock {
    // 执行操作
    // 操作完成后调用块
    completionBlock();
}

// 调用方法，传递块作为参数
[self performOperationWithCompletion:^{
    NSLog(@"Operation completed!");
}];

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

在这个例子中，performOperationWithCompletion: 方法接受一个块作为参数，并在操作完成后调用该块。

#pragma mark **--修改为块所捕获的变量**

    NSArray *array = @[@0, @1, @2, @3, @4, @5];

    **__block** NSInteger count = 0;

    //块作为方法的参数

    [array enumerateObjectsUsingBlock:^(NSNumber *number, NSUInteger idx, **BOOL** *stop) {

            **if** ([number compare:@2] == NSOrderedAscending) {

                count++;

            }

        NSLog(@"%ld====%@",(**unsigned** **long**)idx, number);

    }];

    NSLog(@"%ld", (**long**)count);

    //内联块的用法，传给“numberateObjectsUsingBlock:"方法的块并未先赋给局部变量，而是直接在内联函数中调用了，如果块所捕获的变量类型是对象类型的话，那么就会自动保留它，系统在释放这个块的时候，也会将其一并释放。这就引出了一个与块有关的重要问题，块本身可以视为对象，在其他oc对象能响应的选择子中，很多块也可以响应，最重要的是，块本身也会像其他对象一样，有引用计数，为0时，块就回收了，同时也会释放块所捕获的变量，以便平衡捕获时所执行的保留操作

    //如果块定义在oc类的实例方法中，那么除了可以访问类的所有实例变量之外，还可以使用self变量，块总能修改实例变量，那么除了声明时无需添加__block。不过，如果通过读取或写入操作捕获了实例变量，那么也会自动把self给捕获了，因为实例变量是与self所指代的实例关联在一起的。

    // 需要注意的是(self也是一个对象，也会被保留），如果在块内部使用了实例变量，块会自动对self进行保留操作，以确保在块执行期间保持对象的有效性。但是，如果在块内部直接使用了self，并对其进行读取或写入操作，那么self也会被捕获，从而导致循环引用的问题。为了避免循环引用，可以在块内部使用__weak修饰符来避免对self进行保留操作。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27

如果某个实例在执行anInstanceMethod放法，那么self变量就会指向此实例。由于块里没有明确使用self变量，所以很容易就会忘记self变量其实也为块所捕获了。直接访问实例遍历和通过self来访问时等效的：
self->_anInstanceVariable = @“someThing”;

typedef void(^SomeBlock) (void);
@property (nonatomic, copy) BlockName someBlock;
`- (void)anInstanceMethod {
     self.someBlock = ^ {
          _anInstanceVariable = @"someThing";
     }
     
 }
1
2
3
4
5
6
7
8

self也是个对象，因而块在捕获它时也会将其保留。如果self所指代的那个对象同时也保留了块，那么这种情况就会导致“保留环”
修改为以下代码即可：

typedef void(^SomeBlock) (void);
@property (nonatomic, copy) BlockName someBlock;
__weak typeof(self)weakSelf = self;
`- (void)anInstanceMethod {
     self.someBlock = ^ {
          weakSelf.anInstanceVariable = @"someThing";
     }
     
 }
1
2
3
4
5
6
7
8
9

块的本质

带有自动变量（局部变量）的匿名函数。

• block本质上也是一个OC对象，它内部也有个isa指针
• block是封装了函数调用以及函数调用环境的OC对象
• block是封装函数及其上下文的OC对象
• !

block变量捕获

为了保证block内部能够正常访问外部的变量，block有个变量捕获机制

block变量与c语言变量完全相同，可以作为以下用途：

• 自动变量
• 函数参数
• 静态变量
• 静态全局变量
• 全局变量

BLOCK的三种类型

block的类型，取决于isa指针，可以通过调用class方法或者isa指针查看具体类型，最终都是继承自NSBlock类型

__ NSGlobalBlock __ （ _ NSConcreteGlobalBlock ） 对象存储在数据区
__ NSStackBlock __ （ _ NSConcreteStackBlock ） 对象存储在栈区
__ NSMallocBlock __ （ _ NSConcreteMallocBlock ）对象存储在堆区

捕获了自动变量block就是栈类型
没有捕获就是数据区
不存在一创建就在堆区的，堆区的意义可以理解为和autorelease一样：延长作用域 Stack类型的Block进行了copy操作之后变成了堆区

• 堆：动态分配内存，需要程序员自己申请，程序员自己管理
• 栈：自动分配内存，自动销毁，先入后出，栈上的内容存在自动销毁的情况

NSGlobalBlock&NSStackBlock&NSMallocBlock

如果一个block没有访问外部局部变量，或者访问的是全局变量，或者 静态局部变量，此时的blcok就是一个全局block，并且储存在全局区

- (**void**)NSGlobalBlock {

    //block1没有引用到局部变量

    **int** a = 10;

    **void** (^block)(**void**) = ^{

         NSLog(@"hello world");

    };

    NSLog(@"block:%@", block);

  

    //    block2中引入的是静态变量

    **static** **int** a1 = 20;

    **void** (^block1)(**void**) = ^{

        NSLog(@"hello - %d",a1);

    };

  

    NSLog(@"block:%@", block);

  

  

}

- (**void**)NSStackBlock {

    **__block** **int** a = 10;

    **static** **int** a1 = 20;

    **void** (^**__weak** block)(**void**) = ^{

        NSLog(@"hello - %d",a);

        NSLog(@"hello - %d",a1);

    };

    NSLog(@"block:%@", block);

  

}

- (**void**)NSMallocBlock {

    **int** a = 10;

    **void** (^block1)(**void**) = ^{

        NSLog(@"%d",a);

    };

    NSLog(@"block1:%@", block1);

  

    **__block** **int** b = 10;

    **void** (^block2)(**void**) = ^{

        NSLog(@"%d",b);

    };

  

    NSLog(@"block2:%@", block2);

  

}

//block继承与nsobject

- (**void**)blockFromNSObject {

    **void** (^block1)(**void**) = ^{

        NSLog(@"block1");

    };

    NSLog(@"%@",[block1 class]);

    NSLog(@"%@",[[block1 class] superclass]);

    NSLog(@"%@",[[[block1 class] superclass] superclass]);

    NSLog(@"%@",[[[[block1 class] superclass] superclass] superclass]);

    NSLog(@"%@",[[[[[block1 class] superclass] superclass] superclass] superclass]);

  

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109

• 上述代码输出了block1的类型，也证实了block是对象，最终继承NSObject

栈区block和堆区block的区别

- (**void**)diffStackAndHip {

    **__block** **int** a = 10;

    **__block** **int** b = 20;

    NSLog(@"a:%p---b:%p", &a, &b);

    **void** (^**__weak** block)(**void**) = ^{

        NSLog(@"hello - %d---%p",a, &a);

        a++;

    };

    **void** (^block1)(**void**) = ^{

        NSLog(@"hello - %d---%p",b, &b);

        b++;

    };

    block();

    block1();

    NSLog(@"block:%@---block1:%@", block, block1);

    NSLog(@"a:%d---b:%d", a, b);

    NSLog(@"a:%p---b:%p", &a, &b);
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34

• 通过结果我们看到，首先block的地址是在栈区，而block1的地址是在堆区，而栈block引用的变量a的地址并没有变化，而堆block1引用的变量b的地址也相应变成了堆区`0x6，并且后面使用的b的地址都是堆区上的。
  #栈block存放在栈区，对局部变量引用只拷贝局部变量的地址，而堆block存放在堆区，并且直接将局部变量拷贝了一份到堆空间。

- (**void**)diffStackAndHip2 {

    NSObject *objc = [NSObject new];

    NSLog(@"%@---%ld",objc, CFGetRetainCount((**__bridge** CFTypeRef)(objc)));// 1

    // block 底层源码

    // 捕获 + 1

    // 堆区block

    // 栈 - 内存 -> 堆  + 1

    **void**(^strongBlock)(**void**) = ^{ // 1 - block -> objc 捕获 + 1 = 2

        NSLog(@"%@---%ld",objc, CFGetRetainCount((**__bridge** CFTypeRef)(objc)));

    };

    strongBlock();

  

    **void**(^**__weak** weakBlock)(**void**) = ^{ // + 1

        NSLog(@"%@---%ld",objc, CFGetRetainCount((**__bridge** CFTypeRef)(objc)));

    };

    weakBlock();

    **void**(^mallocBlock)(**void**) = [weakBlock copy];

    mallocBlock();

  

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39

奇怪为什么堆区block里面的对象引用计数加2呢？而后面的mallocBlock只加1呢？
首先objc在strongBlock里面必然会拷贝一份到堆区，所以会加1，但是他是从当前函数的栈区拷贝吗？并不是，对于堆区Block一开始编译时是栈block这时候objc对象地址拷贝了一份引用计数加1，后面从栈block变成堆block，又拷贝了一份引用计数又加1，所以这时候是3，weakBlock是栈block仅拷贝了一份，所以引用计数加1，这时候是4，mallocBlock从weakblock拷贝了一份，所以引用计数再加1，这时候是5，相当于strongBlock = weakblock + void(^mallocBlock)(void) = [weakBlock copy];

- (**void**)diffStackAndHip3 {

    NSObject *a = [NSObject alloc];

    NSLog(@"1---%@--%p", a, &a);

    **void**(^**__weak** weakBlock)(**void**) = **nil**;

    {

        // 栈区

        **void**(^**__weak** strongBlock)(**void**) = ^{

            NSLog(@"2---%@--%p", a, &a);

        };

        weakBlock = strongBlock;

        strongBlock();

        NSLog(@"3 - %@ - %@",weakBlock,strongBlock);

    }

    weakBlock();

    NSLog(@"4---%@--%p", a, &a);

  

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33

• 当前是栈区strongBlock的赋值给外面的栈区weakBlock，因为都是存放在栈空间的，只有当前函数结束才会被销毁，随意这边weakBlock调用并不会有什么问题。如果换成堆区block就不一样了。
• 这边的a对象在weakBlock()调用时是nil，通过上面打印可以看出a对象在进入到strongblock里，&a拷贝了一份，拷贝的这一份地址指向的跟外面一样，但是当strongblock出了{}刚才复制的对象就要销毁了,(栈区的对象在函数结束的时候就会被销毁，函数本身会在作用域结束的时候被销毁)尽管strongblock对象不再了，但是其指向的内存空间还在，销毁之前给了外面的weakBlock，同理a也一样，对象(此时a指向的内容)不在了，但是内存空间却还在。
  #这边建议打断点看一看运行流程，方便理解

- (**void**)diffStackAndHip4 {

    NSObject *a = [NSObject alloc];

    NSLog(@"1---%@--%p", a, &a);

    **void**(^**__weak** weakBlock)(**void**) = **nil**;

    {

        // 栈区

        **void**(^**__strong** strongBlock)(**void**) = ^{

            NSLog(@"2---%@--%p", a, &a);

        };

        weakBlock = strongBlock;

        strongBlock();

        NSLog(@"3 - %@ - %@",weakBlock,strongBlock);

    }

//  weakBlock();//测试的时候取消注释

    NSLog(@"4---%@--%p", a, &a);

  

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33

• 为什么呢？因为在{}里面的堆区strongBlock出了大括号就会被销毁，此时你去调用这个block就会崩溃
• 注意：这边weakBlock为什么也是__NSMallocBlock__，其实weakBlock相当于是指针，此时指向的是一个堆上的内存所以是__NSMallocBlock__