ios学习路线—Objective-C(Block)

1.第一部分

定义和使用Block

- (void)viewDidLoad{
[super viewDidLoad];
//(1)定义无参无返回值的Block
void(^printBlock)() = ^(){
printf("no number");
};
printBlock();

printBlock(9);

int multiplier = 7;
//(3)定义名为myBlock的代码块，返回值类型为int
int(^myBlock)(int) = ^(int num){
return num*multiplier;
};

//使用定义的myBlock
int newMutiplier = myBlock(3);
printf("newMutiplier is %d",myBlock(3));
}

//定义在-viewDidLoad方法外部
/／(2)定义一个有参数，没有返回值的Block
void (^printNumBlock)(int) = ^(int num){
printf("int number is %d",num);
};

定义Block变量，就相当于定义了一个函数。但是区别也很明显，因为函数肯定是在-viewDidLoad方法外面定义，而Block变量定义在了viewDidLoad方法内部。当然，我们也可以把Block定义在-viewDidLoad方法外部，例如上面的代码块printNumBlock的定义，就在-viewDidLoad外面。

再来看看上面代码运行的顺序问题，以第（3）个myBlock距离来说，在定义的地方，并不会执行Block{}内部的代码，而在myBlock(3)调用之后才会执行其中的代码，这跟函数的理解其实差不多，就是只要在调用Block（函数）的时候才会执行Block体内（函数体内）的代码。所以上面的简单代码示例，我可以作出如下的结论:

(1).在类中，定义一个Block变量，就是定义一个函数；

(2).Block可以定在方法内部，也可以定义在方法外部;

(3).只有调用Block时候，才会执行其{}体内的代码；

(PS:关于第2条，定义在方法外部的Block，其实就是文件级别的全局变量)

那么在类中定义一个Block，特别是在-viewDidLoad方法体内定义一个Block到底有什么意义呢？我表示这时候只把它当做私有函数就可以了。我之前说过，Block其实就相当于代理，那么这时候我该怎样将其与代理类比以了解呢。这时候我可以这样说：本类中的Block就相当于类自己服从某个协议，然后让自己代理自己去做某个事情。很拗口吧？看看下面的代码。

//定义一个协议
@protocol ViewControllerDelegate<NSObject>
- (void)selfDelegateMethod;
@end

//本类实现这个协议ViewControllerDelegate
@interface ViewController ()<ViewControllerDelegate>
@property (nonatomic, assign) id<ViewControllerDelegate> delegate;

@end

接着在-viewDidLoad中的代码如下

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view from its nib.
self.delegate = self;
if (self.delegate && [self.delegate respondsToSelector:@selector(selfDelegateMethod)]) {
[self.delegate selfDelegateMethod];
}
}

#pragma mark - ViewControllerDelegate method
//实现协议中的方法
- (void)selfDelegateMethod
{
NSLog(@"自己委托自己实现的方法");
}

看出这种写法的奇葩地方了吗？自己委托自己去实现某个方法，而不是委托别的类去实现某个方法。本类中定义的一个Block其实就是闲的蛋疼，委托自己去字做某件事情，实际的意义不大，所以你很少看见别人的代码直接在类中定义Block然后使用的，Block很多的用处是跨越两个类来使用的，比如作为property属性或者作为方法的参数，这样就能跨越两个类了。

2.第二部分

__block关键字的使用

在Block的{}体内，是不可以对外面的变量进行更改的，比如下面的语句

- (void)viewDidLoad
{
//将Block定义在方法内部
int x = 100;
void (^sumXAndYBlock)(int) = ^(int y){
x = x+y;
printf("new x value is %d",x);
};
sumXAndYBlock(50);
}

这段代码有什么问题呢，Xcode会提示x变量错误信息：Variable is not assigning (missing __block type)，这时候给int x = 100;语句前面加上__block关键字即可，如下：

__block int x = 100;

这样在Block的{}体内，就可以修改外部变量了。

3.第三部分

Block作为property属性实现页面之间传值

需求：在ViewController中，点击Button，push到下一个页面NextViewController，在NextViewController的输入框TextField中输入一串字符，返回的时候，在ViewController的Label上面显示文字内容

(1)第一种方法:首先看看通过”协议代理”是怎么实现两个页面之间传值的吧

//NextViewController是push进入的第二个页面
//NextViewController.h 文件
//定义一个协议，前一个页面ViewController要服从该协议，并且实现协议中的方法
@protocol NextViewControllerDelegate <NSObject>
- (void)passTextValue:(NSString *)tfText;
@end

@interface NextViewController : UIViewController
@property (nonatomic, assign) id<NextViewControllerDelegate> delegate;

@end

//NextViewController.m 文件
//点击Button返回前一个ViewController页面
- (IBAction)popBtnClicked:(id)sender {
if (self.delegate && [self.delegate respondsToSelector:@selector(passTextValue:)]) {
//self.inputTF是该页面中的TextField输入框
[self.delegate passTextValue:self.inputTF.text];
}
[self.navigationController popViewControllerAnimated:YES];
}

接下来我们在看看ViewController文件中的内容

//ViewController.m 文件

@interface ViewController ()

@property (strong, nonatomic) IBOutlet UILabel *nextVCInfoLabel;

@end

//点击Button进入下一个NextViewController页面

- (IBAction)btnClicked:(id)sender

{

NextViewController *nextVC = [[NextViewController alloc] initWithNibName:@”NextViewController” bundle:nil];

nextVC.delegate = self;//设置代理

[self.navigationController pushViewController:nextVC animated:YES];

}

//实现协议NextViewControllerDelegate中的方法

- (void)passTextValue:(NSString *)tfText

{

//self.nextVCInfoLabel是显示NextViewController传递过来的字符串Label对象

self.nextVCInfoLabel.text = tfText;

}

(2)第二种方法:使用Block作为property,实现两个之间传值

先看看NextViewController文件中的内容

//NextViewController.h 文件
@interface NextViewController : UIViewController
@property (nonatomic, copy) void (^NextViewControllerBlock)(NSString *tfText);

@end
//NextViewContorller.m 文件
- (IBAction)popBtnClicked:(id)sender {
if (self.NextViewControllerBlock) {
self.NextViewControllerBlock(self.inputTF.text);
}
[self.navigationController popViewControllerAnimated:YES];
}

再来看看ViewController文件中的内容

- (IBAction)btnClicked:(id)sender
{
NextViewController *nextVC = [[NextViewController alloc] initWithNibName:@"NextViewController" bundle:nil];
nextVC.NextViewControllerBlock = ^(NSString *tfText){
[self resetLabel:tfText];
};
[self.navigationController pushViewController:nextVC animated:YES];
}
#pragma mark - NextViewControllerBlock method
- (void)resetLabel:(NSString *)textStr
{
self.nextVCInfoLabel.text = textStr;
}

好了就这么多代码，可以使用Block来实现两个页面之间传值的目的，实际上就是取代了Delegate的功能。

4.第四部分

Block内存管理

objc层面如何区分不同内存区的Block

Block_private.h中有这样一组值：

BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteStackBlock[32];
BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteMallocBlock[32];
BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteAutoBlock[32];
BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteFinalizingBlock[32];
BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteGlobalBlock[32];
BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteWeakBlockVariable[32];

其用于对block的isa指针赋值

1.栈

struct __OBJ1__of2_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __OBJ1__of2_block_desc_0* Desc;
OBJ1 *self;
__OBJ1__of2_block_impl_0(void *fp, struct __OBJ1__of2_block_desc_0 *desc, OBJ1 *_self, int flags=0) : self(_self) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};

在栈上创建的block，其isa指针是_NSConcreteStackBlock。

2.全局区

在全局区创建的block，其比较类似，其构造函数会将isa指针赋值为_NSConcreteGlobalBlock。

3.堆

我们无法直接创建堆上的block，堆上的block需要从stack block拷贝得来，在

runtime.c中的_Block_copy_internal函数中，有这样几行：
// Its a stack block.  Make a copy.
if (!isGC) {
struct Block_layout *result = malloc(aBlock->descriptor->size);
...
result->isa = _NSConcreteMallocBlock;
...
return result;
}

4.其余的isa类型

BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteAutoBlock[32];
BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteFinalizingBlock[32];
BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteWeakBlockVariable[32];

复制block

对block调用Block_copy方法，或者向其发送objc copy消息，最终都会调用runtime.c中的_Block_copy_internal函数，其内部实现会检查block的flag，从而进行不同的操作：

static void *_Block_copy_internal(const void *arg, const int flags) {
...
aBlock = (struct Block_layout *)arg;
...
}1.栈block的复制

// reset refcount
result->flags &= ~(BLOCK_REFCOUNT_MASK);    // XXX not needed
result->flags |= BLOCK_NEEDS_FREE | 1;
result->isa = _NSConcreteMallocBlock;
if (result->flags & BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE) {
//printf("calling block copy helper %p(%p, %p)...\n", aBlock->descriptor->copy, result, aBlock);
(*aBlock->descriptor->copy)(result, aBlock); // do fixup
}

除了修改isa指针的值之外，拷贝过程中，还会将BLOCK_NEEDS_FREE置入，大家记住这个值，后面会用到。

最后，如果block有辅助copy/dispose函数，那么辅助的copy函数会被调用。

2.全局bloc的复制

else if (aBlock->flags & BLOCK_IS_GLOBAL) {
return aBlock;
}全局block进行copy是直接返回了原block，没有任何的其他操作。

全局block进行copy是直接返回了原block，没有任何的其他操作。

3.堆block的复制

if (aBlock->flags & BLOCK_NEEDS_FREE) {
// latches on high
latching_incr_int(&aBlock->flags);
return aBlock;
}

栈block复制时，置入的BLOCK_NEEDS_FREE标记此时起作用，_Block_copy_internal函数识别当前block是一个堆block，则仅仅增加引用计数，然后返回原block。

总结:

1.复制的行为

对block调用复制，有以下几种情况：

(1).对全局区的block调用copy，会返回原指针，并且这期间不处理任何东西（至少目前的内部实现是这样）；

(2).对栈上的block调用copy，每次会返回新复制到堆上的block的指针，同时，所有__block变量都会被复制至堆一份(多次拷贝，只会生成一份)。

(3).对已经位于heap上的block，再次调用copy，只会增加block的引用计数。

为什么我们不讨论retian的行为？原因是并没有Block_retain()这样的函数，而且objc里面的retain消息发送给block对象后，其内部实现是什么都不做。

2.objc类中的block复制

objc类实例方法中的block如果被复制至heap，那么当前实例会被增加引用计数，当这个block被释放时，此实例会被减少引用计数。

但如果这个block没有使用当前实例的任何成员，那么当前实例不会被增加引用计数。这也是很自然的道理，我既然没有用到这个instance的任何东西，那么我干嘛要retian它？

我们要注意的一点是，我看到网上有很多人说block引起了实例与block之间的循环引用（retain-cycle），并且给出解决方案：不直接使用self而先将self赋值给一个临时变量，然后再使用这个临时变量。

但是，大家注意，我们一定要为这个临时变量增加__block标记

5.第五部分

Block的声明和线程安全

Block属性的声明，首先需要用copy修饰符，因为只有copy后的Block才会在堆中，栈中的Block的生命周期是和栈绑定的。

另一个需要注意的问题是关于线程安全，在声明Block属性时需要确认“在调用Block时另一个线程有没有可能去修改Block？”这个问题，如果确定不会有这种情况发生的话，那么Block属性声明可以用nonatomic。如果不肯定的话（通常情况是这样的），那么你首先需要声明Block属性为atomic，也就是先保证变量的原子性（Objective-C并没有强制规定指针读写的原子性，C#有）

比如这样一个Block类型：

typedef void (^MyBlockType)(int);

属性声明:

@property (copy) MyBlockType myBlock;

这里ARC和非ARC声明都是一样的，当然注意在非ARC下要release Block。

但是，有了atomic来保证基本的原子性还是没有达到线程安全的，接着在调用时需要把Block先赋值给本地变量，以防止Block突然改变。因为如果不这样的话，即便是先判断了Block属性不为空，在调用之前，一旦另一个线程把Block属性设空了，程序就会crash，如下代码：

if (self.myBlock)
{
//此时，走到这里，self.myBlock可能被另一个线程改为空，造成crash
//注意：atomic只会确保myBlock的原子性，这种操作本身还是非线程安全的
self.myBlock(123);
}

所以正确的代码是（ARC）：

MyBlockType block = self.myBlock;
//block现在是本地不可变的
if (block)
{
block(123);
}

在非ARC下则需要手动retain一下，否则如果属性被置空，本地变量就成了野指针了，如下代码：

//非ARC
MyBlockType block = [self.myBlock retain];
if (block)
{
block(123);
}
[block release];

6.第六部分

循环引用问题

在ARC下，由于__block抓取的变量一样会被Block retain，所以必须用弱引用才可以解决循环引用问题，iOS 5之后可以直接使用__weak，之前则只能使用__unsafe_unretained了，__unsafe_unretained缺点是指针释放后自己不会置空。示例代码：

//iOS 5之前可以用__unsafe_unretained
//__unsafe_unretained typeof(self) weakSelf = self;
__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.myBlock = ^(int paramInt)
{
//使用weakSelf访问self成员
[weakSelf anotherFunc];
};

在非ARC下，显然无法使用弱引用，这里就可以直接使用__block来修饰变量，它不会被Block所retain的，参考代码：

//非ARC
__block typeof(self) weakSelf = self;
self.myBlock = ^(int paramInt)
{
//使用weakSelf访问self成员
[weakSelf anotherFunc];
};