iOS block简介

Posted 2022-12-07 Haley_Wong

Block 是ios 4 才引入的C语言扩充功能。

block是什么？

block 就是带有自动变量（就是局部变量）值的匿名函数。顾名思义就是带有自动变量（也就是局部变量）值的不带名称的函数。

为什么说是带有自动变量值呢
因为block会持有在其内部所使用的变量的值，即使外部对该变量的值做了修改，也不会影响block内部使用的值。所以就像是进入匿名函数时，自带一些数据值一样。

先回顾下C语言中的函数里可能使用的变量类型：

• 自动变量（局部变量）
• 函数的参数
• 静态变量（静态局部变量）
• 静态全局变量
• 全局变量

其中，在函数的多次调用之间能够传递值的变量有：

• 静态变量（静态局部变量）
• 静态全局变量
• 全局变量

虽然这些变量的作用域不同，但在整个程序中，一个变量总保持在一个内存区域。因此，虽然多次调用函数，但该变量值总能保持不变，在任何时候以任何状态调用，使用的都是同样的变量值。

int buttonId = 0;
void buttonCallback(int event)

	printf("buttonId:%d event=%d\\n", buttonId, event);

上述代码，如果只有一个按钮，那么该源代码可以正常运行。但是，如果有多个按钮，那么回调就会出现异常：

int buttonId;
void buttonCallback(int event)

	printf("buttonId:%d event=%d\\n", buttonId, event);


void setButtonCallbacks()

	for (int i = 0; i < BUTTON_MAX; ++i) 
		buttonId = i;
		setButtonCallback(BUTTON_IDOFFSET + i, &buttonCallback);
	

因为全局变量buttonId只有一个，所以所有回调都使用for循环最后的值，所以打印出来的结果buttonId 都一样。

如果要解决这个问题，可以不使用全局变量，回调方将按钮的ID作为函数参数传递。

void buttonCallback(int buttonId, int event)

	printf("buttonId:%d event=%d\\n", buttonId, event);

如果，我们要实现这样的效果，就需要构造一个对象，保存回调，以及回调中的参数等。这会增加代码的长度。

这时候，如果使用Block就淡淡很多了。

void setButtonCallbacks()

	for (int i = 0; i < BUTTON_MAX; ++i) 
		buttonId = i;
		setButtonCallbackUsingBlock(BUTTON_IDOFFSET + i, ^(int event)
			printf("buttonId:%d event=%d\\n", buttonId, event);
		);
	

像这样，使用Block可以不声明创建C++和Objective-C类，也没有使用静态变量、静态全局变量或者全局变量时的问题，仅用编写C语言函数的源码代码量即可解决问题。这就是Block的好处。

带有自动变量值的匿名函数这一概念并不仅仅指Block，它还存在于其他许多程序语言中。在计算机科学中，次概念也称为闭包（Closure）、lambda计算等。

block的用法

block的语法

^ 返回值类型 参数列表 表达式

它与一般的C语言函数的不同之处：

1. 没有函数名。
2. 带有^。

例如：

^int (int count)return count + 1;

当然，block 有很多简写方式，首先返回值类型是可以省略的。

省略返回值类型时，如果表达式中有return语句就使用该返回值的类型，如果表达式中没有return语句，就使用void类型。表达式中含有多个return语句时，所有return的返回值类型必须相同。

所以，前面的block省略返回值类型时，可以这样表示：

// 当返回值类型省略，参数列表不为空
^(int count)return count + 1;

如果，不适用参数时，参数列表也可以省略。比如下面这个block:

^void (void)printf("这是block");

可以省略为如下形式：

^printf("这是省略后的block");

当然了，如果只省略参数列表，不省略返回值类型也是可以的。

^int (void)return 1;

省略掉参数列表，可以这样表示：

^int return 1;

block类型变量

前面说到，block语法单从其记述方式上来看，除了没有名称以及带有^以外，其他的与C语言函数定义相同。在定义C语言函数时，就可以将所定义函数的地址赋值给函数指针类型变量。
例如：

int func(int count)

	return count + 1;


int (*funcptr)(int) = &func;

同样地，在block语法下，可将block语法赋值给声明为block类型的变量中。源代码中一旦使用Block语法也就相当于生成了可赋值给Block类型变量的“值”。Block中由Block语法生成的值也被称为“Block”。所以“Block”既指Block语法，也指由Block语法所生成的值。

由声明函数指针类型变量的语法，可联想出声明block类型变量的示例：

int (^blk)(int);

声明block类型变量的语法：

返回值类型 (^变量名) 参数列表

1.在函数内部使用block类型变量
我们可以将Block赋值给Block类型变量：

int (^blk)(int) = ^(int count)return count + 1;;

2.作为函数的参数
在函数的参数中使用Block类型变量可以向函数传递Block。
C++语法是这样的：

void func(int (^blk)(int))

	printf("这是使用block作为函数的参数例子");

当然，由于Objective-C函数的表示方式与C++有所不同，block参数的变量名放后面即可。

- (void)testUsingBlock:(void (^)(int count))block

    

3.作为对象的实例变量或者property属性

作为实例变量或property属性使用时，与在函数中使用block类型变量一致。

interface ViewController : UIViewController

    int (^instanceBlock)(int count);


property (nonatomic, copy) int (^propertyBlock)(int count);

end

赋值和使用过程，也与在函数中给block类型变量赋值一样。

- (void)viewDidLoad 
    [super viewDidLoad];
	self.propertyBlock = ^int(int count) 
        NSLog(@"这是propertyBlock");
        return count + 1;
    ;
    
    instanceBlock = ^int (int count)
        NSLog(@"这是instanceBlock");
        return count + 1;
    ;
    
    instanceBlock(1);
    
    self.propertyBlock(2);

block类型变量重命名

由于在多种场景下使用Block类型变量时，记述方式极为复杂。我们可以使用typedef，为block类型变量重命名。

typedef int (^Block_t)(int count);

通过typedef重命名，我们就可以将block类型变量，像使用基本数据类型那样使用了。

typedef int(^Block_t)(int count);

@interface ViewController : UIViewController

	// 实例变量
    Block_t instanceBlock;


// property属性
@property (nonatomic, copy) Block_t propertyBlock;

// 函数的参数
- (void)testUsingBlock:(Block_t)block;

// block作为返回值
- (Block_t)test:(int)count;
@end

block 截获的变量的理解

前面说过，block会截获内部使用到的变量的值，怎么理解呢？
这里分别就基本数据类型和对象类型来解释。

截获基本数据类型的变量值

像 int / double /bool 等一些基本数据类型，就意味着在执行到block语法前，使用的这些变量的值是多少，那么在后面调用该block时，就是多少，即使在执行block前修改过，也不会影响block内部的值。

举例来说就是这样：

    int val = 10;
    
    int (^testBlk)(void) = ^ 
        NSLog(@"val = %d", val);
        return val;
    ;
    
    val = 20;
    
    testBlk();

打印出来的内容一定是：val = 10。

截获对象类型的变量值

如果block内部使用了某个对象，那么block内部截获的就是在执行到block前，该变量对应指针指向的对象。

我创建了一个Model对象
还是拿代码举例来说：

    // 1.创建model对象1
    HLModel *model = [[HLModel alloc] init];
    model.height = 10;
    model.name = @"model1";
    model.personArray = [NSMutableArray arrayWithObject:@"张三"];
    NSLog(@"打印model：%@",model);
    
    // 2.将model 赋值给变量tagetModel
    HLModel *targetModel = model;
    
    // 3.创建一个block变量
    int (^testBlk)(void) = ^ 
        NSLog(@"targetModel = %@", targetModel);
        return 1;
    ;
    
    // 4.创建model2，并将其赋值给targetModel
    HLModel *model2 = [[HLModel alloc] init];
    model2.height = 20;
    model2.name = @"model2";
    model2.personArray = [NSMutableArray arrayWithObject:@"李四"];
    NSLog(@"打印model2：%@",model2);
    targetModel = model2;
    
    // 5.执行block
    testBlk();

我重写了HLModel的description方法， 打印结果：

2019-02-17 13:25:05.550548+0800 TableViewTest[42121:1747768] 打印model：<HLModel:0x600000646780>, name = model1, personArray = (
    "\\U5f20\\U4e09"
)
2019-02-17 13:25:05.550777+0800 TableViewTest[42121:1747768] 打印model2：<HLModel:0x600000612220>, name = model2, personArray = (
    "\\U674e\\U56db"
)
2019-02-17 13:25:05.550967+0800 TableViewTest[42121:1747768] targetModel = <HLModel:0x600000646780>, name = model1, personArray = (
    "\\U5f20\\U4e09"
)

可以看出block里面targetModel使用的依然是model的那个对象，不管后面是否将targetModel赋值为其他对象，都不会改变。

block中截获对象时，关于对象的属性的值是怎样的呢？

也就是说block结果的对象的属性，改变是否会起做用呢？
还是用源码示例来说话吧：

    // 1.创建model对象1
    HLModel *model = [[HLModel alloc] init];
    model.height = 10;
    model.name = @"model1";
    model.personArray = [NSMutableArray arrayWithObject:@"张三"];
    NSLog(@"打印model：%@",model);
    
    // 2.将model 赋值给变量tagetModel
    HLModel *targetModel = model;
    
    // 3.创建一个block变量
    int (^testBlk)(void) = ^ 
        NSLog(@"targetModel = %@", targetModel);
        return 1;
    ;
    
    // 4.改变model的属性值
    model.height = 20;
    model.name = @"model2";
    model.personArray = [NSMutableArray arrayWithObject:@"李四"];
    
    // 5.执行block
    testBlk();

打印结果：

2019-02-17 13:34:37.247169+0800 TableViewTest[42333:1759888] 打印model：<HLModel:0x6000030708a0>height = 10, name = model1, personArray = <0x600003e78c90> (
    "\\U5f20\\U4e09"
)
2019-02-17 13:34:37.247378+0800 TableViewTest[42333:1759888] targetModel = <HLModel:0x6000030708a0>height = 20, name = model2, personArray = <0x600003e787b0> (
    "\\U674e\\U56db"
)

由上面执行结果可知，尽管不能修改对象，但是可以修改对象的属性。

__block说明符

注意：这里是两个英文输入法下的_。

block截获的只是变量的瞬间值，不能再block中修改变量的值，否则会报编译错误。
比如这样：

    int val = 10;
    void (^testBlock)(void) = ^ 
        val = 20;
    ;
    
    val = 30;

编译器会报错：

Variable is not assignable (missing __block type specifier)

修改对象类型变量的值（赋值为新的对象，这样会改变变量的指针）也会报一样的错误。
修改对象的属性的值，或者调用对象的方法是没有问题的。

比如下面这样都是没有问题的：

// 1.创建model对象1
    HLModel *model = [[HLModel alloc] init];
    model.height = 10;
    model.name = @"model1";
    model.personArray = [NSMutableArray arrayWithObject:@"张三"];
    NSLog(@"打印model：%@",model);
    
    // 2.将model 赋值给变量tagetModel
    HLModel *targetModel = model;
    
    // 3.创建一个block变量
    int (^testBlk)(void) = ^ 
        targetModel.height = 30;
        targetModel.name = @"model2";
        targetModel.personArray = [NSMutableArray arrayWithObject:@"李四"];
        NSLog(@"targetModel = %@", targetModel);
        return 1;
    ;
    
    // 4.执行block
    testBlk();

执行结果如下：

2019-02-17 13:50:10.551448+0800 TableViewTest[42659:1778372] 打印model：<HLModel:0x6000020da860>height = 10, name = model1, personArray = <0x600002ed1830> (
    "\\U5f20\\U4e09"
)
2019-02-17 13:50:10.551677+0800 TableViewTest[42659:1778372] targetModel = <HLModel:0x6000020da860>height = 30, name = model2, personArray = <0x600002ed0960> (
    "\\U674e\\U56db"
)

如果，我们要在block内部修改截获的变量的值怎么办呢？

我们可以在变量前添加__block说明符。

示例代码：

    __block int val = 10;
    void (^testBlock)(void) = ^ 
        val = 20;
        NSLog(@"val = %d", val);
    ;

    testBlock();

打印结果为：val = 20。

注意：添加__block说明符的变量，在截获变量后，执行block前修改变量的值，也是会生效的。

比如，这样：

    __block int val = 10;
    void (^testBlock)(void) = ^ 
        NSLog(@"val = %d", val);
    ;

    val = 30;
    testBlock();

打印结果是：val = 30。

对象类型的变量使用方法与基本数据类型是一样的：

// 1.创建model对象1
    HLModel *model = [[HLModel alloc] init];
    model.height = 10;
    model.name = @"model1";
    model.personArray = [NSMutableArray arrayWithObject:@"张三"];
    NSLog(@"打印model：%@",model);
    
    // 2.将model 赋值给变量tagetModel
    __block HLModel *targetModel = model;
    
    // 3.创建一个block变量
    int (^testBlk)(void) = ^ 
        NSLog(@"targetModel = %@", targetModel);
        return 1;
    ;
    
    // 4.创建model2，并将其赋值给targetModel
    HLModel *model2 = [[HLModel alloc] init];
    model2.height = 20;
    model2.name = @"model2";
    model2.personArray = [NSMutableArray arrayWithObject:@"李四"];
    NSLog(@"打印model2：%@",model2);
    targetModel = model2;
    
    // 5.执行block
    testBlk();

打印结果是：

2019-02-17 13:57:19.764137+0800 TableViewTest[42878:1788332] 打印model：<HLModel:0x600001e3dd00>height = 10, name = model1, personArray = <0x600001034150> (
    "\\U5f20\\U4e09"
)
2019-02-17 13:57:19.764301+0800 TableViewTest[42878:1788332] 打印model2：<HLModel:0x600001e39000>height = 20, name = model2, personArray = <0x60000102cab0> (
    "\\U674e\\U56db"
)
2019-02-17 13:57:19.764451+0800 TableViewTest[42878:1788332] targetModel = <HLModel:0x600001e39000>height = 20, name = model2, personArray = <0x60000102cab0> (
    "\\U674e\\U56db"
)

在block内修改变量的指针

// 1.创建model对象1
    HLModel *model = [[HLModel alloc] init];
    model.height = 10;
    model.name = @"model1";
    model.personArray = [NSMutableArray arrayWithObject:@"张三"];
    NSLog(@"打印model：%@",model);
    
    // 2.将model 赋值给变量tagetModel
    __block HLModel *targetModel = model;
    
    // 3.创建一个block变量
    int (^testBlk)(void) = ^ 
        // 4.创建model2，并将其赋值给targetModel
        HLModel *model2 = [[HLModel alloc] init];
        model2.height = 20;
        model2.name = @"model2";
        model2.personArray = [NSMutableArray arrayWithObject:@"李四"];
        NSLog(@"打印model2：%@",model2);
        targetModel = model2;
        NSLog(@"targetModel = %@", targetModel);
        return 1;
    ;
    
    // 5.执行block
    testBlk();

打印结果：

2019-02-17 14:00:18.474336+0800 TableViewTest[42947:1792414] 打印model：<HLModel:0x600003098f00>height = 10, name = model1, personArray = <0x600003e8c720> (
    "\\U5f20\\U4e09"
)
2019-02-17 14:00:18.474493+0800 TableViewTest[42947:1792414] 打印model2：<HLModel:0x60000309c640>height = 20, name = model2, personArray = <0x600003e904b0> (
    "\\U674e\\U56db"
)
2019-02-17 14:00:18.474625+0800 TableViewTest[42947:1792414] targetModel = <HLModel:0x60000309c640>height = 20, name = model2, personArray = <0x600003e904b0> (
    "\\U674e\\U56db"
)