Block的定义和使用

概述

在C#异步编程时我们经常进行函数回调，由于函数调用时异步执行的，如果我们想让一个操作执行完成之后再执行另一个函数，则无法按照正常的代码书写顺序进行编程（同步线程），因为我们无法知道前一个方法什么时候执行结束，此时，，我们就会用到一名委托或者lambda表达式将一个操作作为一个参数进行传递。在OC中也有类似的方法，，我们称之为代码块（Block）。Block就是一个函数体（匿名函数），它是ObjC对于闭包的实现，在块状中我们可以持有或引用局部变量（不禁想到了lambda表达式），同时利用Block你可以将一个操作作为一个参数进行传递（是不是想起了C语言中的函数指针）。

总结：

简单来说，Block其实就是一个代码块，把你想要执行的代码封装在代码块里，等到需要的时候再去调用。（Block在定义时并不会执行内部的代码，只有在调用时才会执行）。

Block代码块和普通函数都是一段代码，两者有什么区别？
官方描述

解释

Block代码：是一个函数对象，是在程序运行过程中产生的；
普通函数：是一段固定代码，产生于编译期；

Block的定义？
Block的定义
Block变量的声明、赋值与调用

1、Block变量的声明

返回值类型(^Block名字)(参数列表);
returnType (^blockName)(parameterTypes) = ^returnType(parameters) {...};
void (^myBlock1)(void);  //无返回值，无参数
void (^myBlock2)(NSObject, int); //无返回值，有参数
void(^myBlock3)(NSString *, NSString *);  // 形参变量名称可以省略,只留有变量类型即可  
NSString* (^myBlock4)(NSString *x,NSString *y); //有返回值和参数，并且在参数类型后面加入了参数名(仅为可读性)

注1: 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
注2: ^被称作"脱字符"
注3:形参变量名称可以省略,只留有变量类型即可
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};
myBlock4 = ^(NSString *x, NSString *y){
NSLog(@“x:%, y:%@“, 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(myBlock1)(void)={
NSLog(@"我是一个代码块");
};
Block变量的调用
// 调用后 NSLog(@"我是一个代码块");
myBlock1();

使用typedef定义Block类型

在实际使用Block的过程中，我们可能需要重复第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

//定义一种返回参数列表的Block类型。
typedef void(^Sayhello)(void);
//定义Block对象
@property (copy, nonatomic) Sayhello sayBlock;
//我们可以像OC中声明变量一样使用Block类型SayHello来声明变量
self.sayBlock = ^{
NSLog(@"hello");
};
//调用后控制台输出hello
self.sayBlock();

Block作为函数参数

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);

4、 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.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];

  1. 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
  1. 在Block中可以访问局部变量

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

2.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

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

调用后输出100
eBlock();

  1. 在Block中不可以直接修改局部变量 
     int global = 100;
 void(^fBlock)(void) = ^{
      global++; //报错 原因百度
     NSLog(@"global=%d",global);
   };
 fBlock();
Block内访问__block修饰的局部变量

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

  __block int global = 100;
void(^gBlock)(void) = ^{
     NSLog(@"global=%d",global);
 };
     global = 101;
   //调用后输出101
     gBlock();

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

// 声明局部变量global
 __block int global = 100;
void(^hBlock)(void) = ^{
global ++; // 这句正确
NSLog(@"global = %d", global);
};
 // 调用后控制台输出"global = 101"
hBlock();
Block内访问全局变量
{
// 声明全局变量global
int global1 ;
}
  1. Block访问全局变量
global1 = 100;
void(^hBlock)(void) = ^{
NSLog(@"global = %d", global1);
};
// 调用后控制台输出"global = 101"
hBlock();

2.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

global1 = 100;
void(^hBlock)(void) = ^{
NSLog(@"global = %d", global1);
};
global1 = 101;
// 调用后控制台输出"global = 101"
hBlock();

3.在Block中可以直接修改全局变量

global1 = 100;
void(^hBlock)(void) = ^{
global1 ++;
NSLog(@"global = %d", global1);
};
 // 调用后控制台输出"global = 101"
hBlock();
Block内访问静态变量

1.在Block中可以访问静态变量

//定义一个静态全局变量
static int global2 = 100;
void(^fBlock)(void) = ^{
NSLog(@"global的值为：%d",global2);
};
//调用后控制台输出global的值为：100
fBlock();

2.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

//定义一个静态全局变量
static int global2 = 100;
void(^fBlock)(void) = ^{
NSLog(@"global的值为：%d",global2);
};
global2 = 101;
//调用后控制台输出global的值为：101
fBlock();

3.在Block中可以直接修改静态变量

//定义一个静态全局变量
static int global2 = 100;
 void(^fBlock)(void) = ^{
global2 ++;
NSLog(@"global的值为：%d",global2);
};
//调用后控制台输出global的值为：101
fBlock();
lock在MRC及ARC下的内存管理

1.Block在MRC下的内存管理
默认情况下,Block的内存存储在栈中,不需要开发人员对其进行内存管理

当Block变量出了作用域,Block的内存会被自动释放
void(^myBlock)() = ^{
NSLog(@"------");
};
myBlock();

在Block的内存存储在栈中时,如果在Block中引用了外面的对象,不会对所引用的对象进行任何操作

Person *p = [[Person alloc] init];       
void(^myBlock)() = ^{
NSLog(@"------%@", p);
};
myBlock();       
p release]; // Person对象在这里可以正常被释放

如果对Block进行一次copy操作,那么Block的内存会被移动到堆中,这时需要开发人员对其进行release操作来管理内存

void(^myBlock)() = ^{
NSLog(@"------");
};
myBlock();        
Block_copy(myBlock);       
// do something ...        
Block_release(myBlock);

如果对Block进行一次copy操作,那么Block的内存会被移动到堆中,在Block的内存存储在堆中时,如果在Block中引用了外面的对象,会对所引用的对象进行一次retain操作,即使在Block自身调用了release操作之后,Block也不会对所引用的对象进行一次release操作,这时会造成内存泄漏

Person *p = [[Person alloc] init];
void(^myBlock)() = ^{
NSLog(@"------%@", p);
};
myBlock();      
Block_copy(myBlock);    
// do something ...
Block_release(myBlock);
[p release]; // Person对象在这里无法正常被释放,因为其在Block中被进行了一次retain操作

如果对Block进行一次copy操作,那么Block的内存会被移动到堆中,在Block的内存存储在堆中时,如果在Block中引用了外面的对象,会对所引用的对象进行一次retain操作,为了不对所引用的对象进行一次retain操作,可以在对象的前面使用下划线下划线block来修饰

__block Person *p = [[Person alloc] init];  
void(^myBlock)() = ^{
NSLog(@"------%@", p);
};
myBlock(); 
Block_copy(myBlock);        
// do something ...        
Block_release(myBlock);       
[p release]; // Person对象在这里可以正常被释放

循环引用:
如果对象内部有一个Block属性,而在Block内部又访问了该对象,那么会造成循环引用
情况一

@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, copy) >     void(^myBlock)();
@end
@implementation Person
- (void)dealloc
{
NSLog(@"Person dealloc");
Block_release(_myBlock);
[super dealloc];
}
@end
Person *p = [[Person alloc] init];
p.myBlock = ^{
NSLog(@"------%@", p);
};
p.myBlock();   
[p release]; // 因为myBlock作为Person的属性,采用copy修饰符修饰(这样才能保证Block在堆里面,以免Block在栈中被系统释放),所以Block会对Person对象进行一次retain操作,导致循环引用无法释放

情况二

@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, copy)
void(^myBlock)();
- (void)resetBlock;
@end
@implementation Person
- (void)resetBlock
{
self.myBlock = ^{
NSLog(@"------%@", self);
};
}
- (void)dealloc
{
NSLog(@"Person dealloc");
Block_release(_myBlock);
[super dealloc];
}
@end
Person *p = [[Person alloc] init];
[p resetBlock];
[p release]; // Person对象在这里无法正常释放,虽然表面看起来一个alloc对应一个release符合内存管理规则,但是实际在resetBlock方法实现中,Block内部对self进行了一次retain操作,导致循环引用无法释放

解决循环引用的方案
如果对象内部有一个Block属性,而在Block内部又访问了该对象,那么会造成循环引用,解决循环引用的办法是在对象的前面使用下划线下划线block来修饰,以避免Block对对象进行retain操作
情况一

@property (nonatomic, copy) void(^myBlock)();
@end
@implementation Person
- (void)dealloc
{
NSLog(@"Person dealloc");
Block_release(_myBlock);
[super dealloc];
}
@end
__block Person *p = [[Person alloc] init];      
p.myBlock = ^{
NSLog(@"------%@", p);
};
p.myBlock();     
[p release]; // Person对象在这里可以正常被释放

情况二

@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, copy) void(^myBlock)();
- (void)resetBlock;
@end
@implementation Person
- (void)resetBlock
{
// 这里为了通用一点,可以使用__block >     typeof(self) p = self;
__block Person *p = self;
self.myBlock = ^{
NSLog(@"------%@", p);
};
}
- (void)dealloc
{
NSLog(@"Person dealloc");
 Block_release(_myBlock);
 [super dealloc];
}
@end
Person *p = [[Person alloc] init];
[p resetBlock];
[p release]; // Person对象在这里可以正常被释放

Block在ARC下的内存管理
在ARC默认情况下,Block的内存存储在堆中,ARC会自动进行内存管理,程序员只需要避免循环引用即可

 当Block变量出了作用域,Block的内存会被自动释放
void(^myBlock)() = ^{
NSLog(@"------");
};
myBlock();

在Block的内存存储在堆中时,如果在Block中引用了外面的对象,会对所引用的对象进行强引用,但是在Block被释放时会自动去掉对该对象的强引用,所以不会造成内存泄漏

Person *p = [[Person alloc] init];
void(^myBlock)() = ^{
NSLog(@"------%@", p);
};
myBlock();     
// Person对象在这里可以正常被释放

如果对象内部有一个Block属性,而在Block内部又访问了该对象,那么会造成循环引用
情况一

@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, copy) void(^myBlock)();
@end
@implementation Person
- (void)dealloc
{
NSLog(@"Person dealloc");
}
@end
Person *p = [[Person alloc] init];
p.myBlock = ^{
NSLog(@"------%@", p);
};
p.myBlock();     
 因为myBlock作为Person的属性,采用copy修饰符修饰(这样才能保证Block在堆里面,以免Block在栈中被系统释放),所以Block会对Person对象进行一次强引用,导致循环引用无法释放

情况二

@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, copy) >     void(^myBlock)();
- (void)resetBlock;
@end
@implementation Person
- (void)resetBlock
{
self.myBlock = ^{
NSLog(@"------%@", self);
};
}
- (void)dealloc
{
NSLog(@"Person dealloc");
}
@end
Person *p = [[Person alloc] init];
[p resetBlock];
// Person对象在这里无法正常释放,在resetBlock方法实现中,Block内部对self进行了一次强引用,导致循环引用无法释放

解决方案
如果对象内部有一个Block属性,而在Block内部又访问了该对象,那么会造成循环引用,解决循环引用的办法是使用一个弱引用的指针指向该对象,然后在Block内部使用该弱引用指针来进行操作,这样避免了Block对对象进行强引用

@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, copy) void(^myBlock)();
@end
@implementation Person
- (void)dealloc
{
NSLog(@"Person dealloc");
}
@end
Person *p = [[Person alloc] init];
__weak typeof(p) weakP = p;
p.myBlock = ^{
NSLog(@"------%@", weakP);
};
p.myBlock();
// Person对象在这里可以正常被释放

情况二

@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, copy) void(^myBlock)();
- (void)resetBlock;
@end
@implementation Person
- (void)resetBlock
{
// 这里为了通用一点,可以使用__weak >     typeof(self) weakP = self;
__weak Person *weakP = self;
self.myBlock = ^{
NSLog(@"------%@", weakP);
};
}
- (void)dealloc
{
NSLog(@"Person dealloc");
}
@end
Person *p = [[Person alloc] init];
[p resetBlock];
// Person对象在这里可以正常被释放

Block在ARC下的内存管理的官方案例
在MRC中,我们从当前控制器采用模态视图方式present进入MyViewController控制器,在Block中会对myViewController进行一次retain操作,造成循环引用

MyViewController *myController = [[MyViewController alloc] init];
// ...
myController.completionHandler =  ^(NSInteger result) {
[myController dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
};
[self presentViewController:myController animated:YES completion:^{
[myController release];
}];

在MRC中解决循环引用的办法即在变量前使用下划线下划线block修饰,禁止Block对所引用的对象进行retain操作

__block MyViewController *myController = [[MyViewController alloc] init];
// ...
myController.completionHandler =  ^(NSInteger result) {
[myController dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
};
[self presentViewController:myController animated:YES completion:^{
[myController release];
}];

但是上述方法在ARC下行不通,因为下划线下划线block在ARC中并不能禁止Block对所引用的对象进行强引用,解决办法可以是在Block中将myController置空(为了可以修改myController,还是需要使用下划线下划线block对变量进行修饰)

__block MyViewController *myController = [[MyViewController alloc] init];
// ...
myController.completionHandler =  ^(NSInteger result) {
[myController dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
myController = nil;
};
[self presentViewController:myController animated:YES completion:^{}];

上述方法确实可以解决循环引用,但是在ARC中还有更优雅的解决办法,新创建一个弱指针来指向该对象,并将该弱指针放在Block中使用,这样Block便不会造成循环引用

MyViewController *myController = [[MyViewController alloc] init];
// ...
__weak MyViewController *weakMyController = myController;
myController.completionHandler =  ^(NSInteger result) {
[weakMyController dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
};
[self presentViewController:myController animated:YES completion:^{}];

虽然解决了循环引用,但是也容易涉及到另一个问题,因为Block是通过弱引用指向了myController对象,那么有可能在调用Block之前myController对象便已经被释放了,所以我们需要在Block内部再定义一个强指针来指向myController对象

MyViewController *myController = [[MyViewController alloc] init];
// ...
__weak MyViewController *weakMyController = myController;
myController.completionHandler =  ^(NSInteger result) {
 MyViewController *strongMyController = weakMyController;
if (strongMyController)
{
[strongMyController dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
}
else
 {
 // Probably nothing...
}
};
[self presentViewController:myController animated:YES completion:^{}];

这里需要补充一下,在Block内部定义的变量,会在作用域结束时自动释放,Block对其并没有强引用关系,且在ARC中只需要避免循环引用即可,如果只是Block单方面地对外部变量进行强引用,并不会造成内存泄漏

注: 关于__block关键字在MRC和ARC下的不同
__block在MRC下有两个作用

  1. 允许在Block中访问和修改局部变量
  2. 禁止Block对所引用的对象进行隐式retain操作

__block在ARC下只有一个作用

  1. 允许在Block中访问和修改局部变量

使用Block进行排序
在开发中,我们一般使用数组的如下两个方法来进行排序

  • 不可变数组的方法:
- (NSArray *)sortedArrayUsingComparator:(NSComparator)cmptr
  • 可变数组的方法 :
- (void)sortUsingComparator:(NSComparator)cmptr

其中,NSComparator是利用typedef定义的Block类型

typedef NSComparisonResult (^NSComparator)(id obj1, id obj2);

其中,这个返回值为NSComparisonResult枚举,这个返回值用来决定Block的两个参数顺序,我们只需在Block中指明不同条件下Block的两个参数的顺序即可,方法内部会将数组中的元素分别利用Block来进行比较并排序

typedef NS_ENUM(NSInteger, NSComparisonResult)
{
NSOrderedAscending = -1L, // 升序,表示左侧的字符在右侧的字符前边
 NSOrderedSame, // 相等
 NSOrderedDescending // 降序,表示左侧的字符在右侧的字符后边
};

我们以Person类为例,对Person对象以年龄升序进行排序,具体方法如下

@interface Student : NSObject
@property (nonatomic, assign) int age;
@end
@implementation Student
@end
Student *stu1 = [[Student alloc] init];
stu1.age = 18;
Student *stu2 = [[Student alloc] init];
stu2.age = 28;
Student *stu3 = [[Student alloc] init];
stu3.age = 11;       
NSArray *array = @[stu1,stu2,stu3];        
array = [array sortedArrayUsingComparator:^NSComparisonResult(id obj1, id obj2) {
Student *stu1 = obj1;
Student *stu2 = obj2;        
if (stu1.age > stu2.age)
{
return NSOrderedDescending; // 在这里返回降序,说明在该种条件下,obj1排在obj2的后边
}
else if (stu1.age < stu2.age)
{
return NSOrderedAscending;
}
else
{
return NSOrderedSame;
}
}];
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