iOS下的闭包上篇-Block

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Block

题记：用最通俗的语言，描述最难懂的技术

❝最近在学习和迁移Swift方面的代码，正好看到了闭包这部分，看完之后整个人都被着魔了一样，于是便有了这两篇文章

目录表

Block是什么

Block有什么用

语法

returnType (^blockName)(parameterTypes) = ^returnType(parameters) {...};
eg:
void (^successBlock)(NSDictionary *params) = ^void(NSDictionary *params) {...};
@property (nonatomic, copy, nullability) returnType (^blockName)(parameterTypes);
eg:
@property (nonatomic,copy,nullable) void (^failBlock)(NSError *error);
- (void)someMethodThatTakesABlock:(returnType (^nullability)(parameterTypes))blockName;
eg:
- (void)URLRequestCompletion:( void (^ _Nullable )(NSDictionary *))successBlock {...}
//  一般在实际项目中我们都会先声明一个全局变量，然后使用这个变量进行使用
// 1.统一进行管理和修改 2.代码可读性
typedef void(^successBlock)(NSDictionary *params);
- (void)URLRequestCompletion2:(_Nullable successBlock)successBlock {...}

[someObject someMethodThatTakesABlock:^returnType (parameters) {...}];
eg:
[UIView animateWithDuration:0.5f animations:^(void)(NSDictionary *params){ ... }];
void SomeFunctionThatTakesABlock(returnType (^blockName)(parameterTypes));
eg:
void testCFunc(void (^successBlock)(char *name)) { ... }
typedef returnType (^TypeName)(parameterTypes);
eg:
successBlock block = ^void(NSDictionary *params) { ... };

使用场景

原理

Block的数据结构及编译过程

我们要看底层的原理，需要对编译器对这个高级代码片段做了那些操作进行分析，所以我们就需要用到一个关于编译器的命令clang

代码文件

运行clang命令

Block结构体定义

// Block的描述
struct Block_descriptor_1 {
 // Block的保留参数
  uintptr_t reserved;
  // Block的大小
   uintptr_t size;
};
//Block的布局
struct Block_layout {
 // Block的无符号定位指针
 void *isa;
 // 编译器优化参数修饰的Block的包含参数的标志位
 volatile int32_t flags; // contains ref count
 // Block布局的保留字段
 int32_t reserved; 
 // Block布局的触发函数
 void (*invoke)(void *, ...);
 // Block描述结构体指向的指针
 struct Block_descriptor_1 *descriptor;
 // imported variables -- 捕获的变量
};

C++代码分析，这个main.cpp大概有11w行左右，不要怕一点一点来，逐个分析

// Block的定义实现
struct __block_impl {
   void *isa;
   int Flags;
   int Reserved;
   void *FuncPtr;
};
// 在main函数内的bdBlock数据结构的描述
static struct __main_block_desc_0 {
   size_t reserved;
   size_t Block_size;
   void (*copy)(struct __main_block_impl_0*, struct __main_block_impl_0*);
   void (*dispose)(struct __main_block_impl_0*);
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0), __main_block_copy_0, __main_block_dispose_0};

// 在main方法中的bdBlock的数据结构的定义
struct __main_block_impl_0 {
   struct __block_impl impl;
   struct __main_block_desc_0* Desc;
   int x;
   NSNumber *number;
   __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _x, NSNumber *_number, int flags=0) : x(_x), number(_number) {
     impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
     impl.Flags = flags;
     impl.FuncPtr = fp;
     Desc = desc;
   }
};
static float __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
   int x = __cself->x; // bound by copy
  NSNumber *number = __cself->number; // bound by copy
         return x * ((float (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend_fpret)((id)number, sel_registerName("floatValue"));
    }
// bdBlock中的copy方法
static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src) {
 _Block_object_assign((void*)&dst->number, (void*)src->number, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
}
// bdBlock中的dispose方法
static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src) {
  _Block_object_dispose((void*)src->number, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);}

代码分析

关于Block的Copy

_NSConcreteStackBlock  // 栈上创建的block
_NSConcreteMallocBlock // 堆上创建的block
_NSConcreteGlobalBlock //作为全局变量的block
_NSConcreteWeakBlockVariable
_NSConcreteAutoBlock
_NSConcreteFinalizingBlock

关于后三种是用于垃圾回收（Garbage Collection）机制下的，我们在此不作分析

关于Block捕获的变量

Objective-C中的变量分为

Block对变量的捕获

解决捕获局部变量的问题

方法1：目前的Xcode编译器已经变得很强大，从上面的提示看出可以使用__block关键字，可是你知道它的原理么？正所谓，知道问题的原因，才能相处对应的处理办法，我们可以逆推也不难猜出肯定是关于对存储域的处理，接下来我们通过代码具体分析下

方法2：把需要更新的局部变量变成Block的参数，进行传参调用

方法总结：我个人更倾向于方法2，因为我实践了__block的原理之后明白，如果__block修饰的值size过大，那么在此引用过程中会对程序的内存有影响，有可能会有一些未知的问题，所以我更愿意求稳，使用更保守的传参方式，当然在实际的工作中，可以根据业务需求进行灵活使用。

注意事项

引用循环，不管是Block还是Closure我们都可以把它当作对象来对待，然后它捕获的变量是显示的，也就是是强引用，如果外部有对该闭包也有一个强引用，那么就会造成引用循环。这也考验我们在实际开发中需要及时对引用关系进行准确的梳理，然后对一方的引用进行弱引用修饰，打破循环即可，原理都是一样的，表现方式不同Block下的引用循环

__weak typeof(self)weakSelf = self;
    self.print_name = ^(NSString *name) {

    // A have cycle
 //  self.view.backgroundColor = [UIColor redColor];
   // Use weakSelf to weak of block to strong self
    weakSelf.view.backgroundColor = [UIColor redColor];
   NSLog(@"name is %@",name);
       };

 self.print_name(@"Augus");
__block ViewController *blockSelf = self;
    self.print_name = ^(NSString *name) {
     // A have cycle
     //  self.view.backgroundColor = [UIColor redColor];
      // Use __block capture self to belong to block,then destory the variable after finish work
      blockSelf.view.backgroundColor = [UIColor redColor];
      blockSelf = nil;
      NSLog(@"name is %@",name);
    };
    self.print_name(@"Augus");

结束语

❝好了，关于iOS下的block闭包说了很多，也有一些底层的东西需要去理解和动手，困难肯定是有的，希望一起乘风破浪，所向披靡，我也尽快完稿下一篇姐妹篇closure的开发

参考文档

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