char *text ="nicee";
char again[] =
"jacky";
NSArray *newdatas = @[@"first",@"second"];
NSLog(@"again=%s", again);
NSLog(@"texzt=%s", text);
printf("%c, %c\n", text[1], again[1]);
printf("%s, %s\n", text, again);
void (^testBlock)(void) = ^{
printf("%s\n", text);
// printf("%s\n", again);
NSLog(@"newdatas[1]=%@", newdatas[1]);
};
testBlock();
首先先看几道block相关的题目
这是一篇比较长的博文,前部分是block的测试题目,中间是block的语法、特性,block讲解block内部实现和block存储位置,请读者耐心阅读。具备block基础的同学,直接调转到block的实现
下面列出了五道题,看看能否答对两三个。主要涉及block栈上、还是堆上、怎么捕获变量。答案在博文最后一行
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//-----------第一道题:-------------- void
char
'A' ; ^{ "%c\n" , } A.始终能够正常运行 C.不使用ARC才能正常运行 //-----------第二道题:答案同第一题-------------- void
char
'B' ; [array "%c\n" , } void
NSMutableArray exampleB_addBlockToArray(array); void
0 ]; block(); } //-----------第三道题:答案同第一题-------------- void
[array "C\n" );}]; } void
NSMutableArray exampleC_addBlockToArray(array); void
0 ]; block(); } //-----------第四道题:答案同第一题-------------- typedef void
dBlock char
'D' ; return
"%c\n" , } void
exampleD_getBlock()(); } //-----------第五道题:答案同第一题-------------- typedef void
eBlock char
'E' ; void
"%c\n" , return
} void
eBlock block(); } |
注:以上题目摘自:CocoaChina论坛点击打开链接
block概要
什么是block
Blocks是C语言的扩充功能。可以用一句话来表示Blocks的扩充功能:带有自动变量(局部变量)的匿名函数。命名就是工作的本质,函数名、变量名、方法名、属性名、类名和框架名都必须具备。而能够编写不带名称的函数对程序员来说相当有吸引力。 例如:我们要进行一个URL的请求。那么请求结果以何种方式通知调用者呢?通常是经过代理(delegate)但是,写delegate本身就是成本,我们需要写类、方法等等。
这时候,我们就用到了block。block提供了类似由C++和OC类生成实例或对象来保持变量值的方法。像这样使用block可以不声明C++和OC类,也没有使用静态变量、静态全局变量或全局变量,仅用编写C语言函数的源码量即可使用带有自动变量值的匿名函数。
其他语言中也有block概念。
block的实现
block的语法看上去好像很特别,但实际上是作为极为普通的C语言代码来处理的。这里我们借住clang编译器的能力:具有转化为我们可读源代码的能力。 控制台命令是: clang -rewrite-objc 源代码文件名。
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int
void
void ) "block\n" );}; blk(); return
; } |
经过 clang -rewrite-objc 之后,代码编程这样了(简化后代码,读者可以搜索关键字在生成文件中查找):
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struct void
int
int
void
}; static
unsigned long
unsigned long
}__main_block_desc_0_DATA 0 , struct struct struct } static
{ printf( "block\n" ); } int
struct (*blk->impl.FuncPtr)(blk); } |
很多结构体,很多下划线的变量和函数名。我们一个个来: __block_impl:更像一个block的基类,所有block都具备这些字段。
__main_block_impl_0:block变量。
__main_block_func_0:虽然,block叫,匿名函数。但是,这个函数还是被编译器起了个名字。
__main_block_desc_0:block的描述,注意,他有一个实例__main_block_desc_0_DATA 上述命名是有规则的:main是block所在函数的名字,后缀0则是这个函数中的第0个block。由于上面是C++的代码,可以将__main_block_impl_0的结构体总结一下,得到如下形式:
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__main_block_impl_0{ void
int
int
void
struct } |
总结:所谓block就是Objective-C的对象
截获自动变量值
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int
10 ; void
void ) "val=%d\n" ,val);}; val 2 ; blk(); |
上面这段代码,输出值是:val = 10.而不是2.block截获自动变量的瞬时值。因为block保存了自动变量的值,所以在执行block语法后,即使改写block中使用的自动变量的值也不会影响block执行时自动变量的值。
尝试改写block中捕获的自动变量,将会是编译错误。我更喜欢把这个理解为:block捕获的自动变量都将转化为const类型。不可修改了 解决办法是将自动变量添加修饰符 __block;那么如果截获的自动变量是OC对象呢
^{[array addObject:obj];};
这么写是没有问题的,因为array是一个指针,我们并没有改变指针的值。这个也可以解释下面的问题
const char text[] = "hello";
^{ printf("%c\n",text[2]);};
这样会编译错误。为何?这是因为捕获自动变量的方法并没有实现C语言数组类型。可以通过指针代替:const char *text= "hello"; 那么这个block的对象结构是什么样呢,请看下面:
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__main_block_impl_0{ void
int
int
void
struct int
} |
这个val是如何传递到block结构体中的呢?
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int
struct } |
注意函数调用最后一个参数,即val参数。 那么函数调用的代码页转化为下面这样了.这里的cself跟C++的this和OC的self一样。
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static
{ printf( "val=%d\n" ,__cself-val); } |
所以,block捕获变量更像是:函数按值传递。
__block说明符
前面讲过block所在函数中的,捕获自动变量。但是不能修改它,不然就是编译错误。但是可以改变全局变量、静态变量、全局静态变量。 其实这两个特点不难理解:第一、为何不让修改变量:这个是编译器决定的。理论上当然可以修改变量了,只不过block捕获的是自动变量的副本,名字一样。为了不给开发者迷惑,干脆不让赋值。道理有点像:函数参数,要用指针,不然传递的是副本。
第二、可以修改静态变量的值。静态变量属于类的,不是某一个变量。所以block内部不用调用cself指针。所以block可以调用。 解决block不能保存值这一问题的另外一个办法是使用__block修饰符。
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__block int
10 ; void
void ) 1 ;}; |
该源码转化后如下:
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struct void
__block_byref_val_0 int
int
int
} |
__main_block_impl_0中自然多了__block_byreg_val_0的一个字段。注意:__block_byref_val_0结构体中有自身的指针对象,难道要 _block int val = 10;这一行代码,转化成了下面的结构体 __block)byref_val_0 val = {0,&val,0,sizeof(__block_byref_val_0),10};//自己持有自己的指针。
它竟然变成了结构体了。之所以为啥要生成一个结构体,后面在详细讲讲。反正不能直接保存val的指针,因为val是栈上的,保存栈变量的指针很危险。
block存储区域
这就需要引入三个名词: ● _NSConcretStackBlock ● _NSConcretGlobalBlock
● _NSConcretMallocBlock
正如它们名字说的那样,说明了block的三种存储方式:栈、全局、堆。__main_block_impl_0结构体中的isa就是这个值。 【要点1】如果是定义在函数外面的block是global的,另外如果函数内部的block但是,没有捕获任何自动变量,那么它也是全局的。比如下面这样的代码:
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typedef int
int ); for (...){ blk_t int
return
} |
虽然,这个block在循环内,但是blk的地址总是不变的。说明这个block在全局段。 【要点2】一种情况在非ARC下是无法编译的: typedef int(^blk_t)(int); blk_t func(int rate){ return ^(int count){return rate*count;} } 这是因为:block捕获了栈上的rate自动变量,此时rate已经变成了一个结构体,而block中拥有这个结构体的指针。即如果返回block的话就是返回局部变量的指针。而这一点恰是编译器已经断定了。在ARC下没有这个问题,是因为ARC使用了autorelease了。
【要点3】有时候我们需要调用block 的copy函数,将block拷贝到堆上。看下面的代码:
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-(id) int
10 ; return
^{NSLog(@ "blk0:%d" ,val);}, ^{NSLog(@ "blk1:%d" ,val);},nil]; } id typedef void
void ); blk_t 0 }; blk(); |
这段代码在最后一行blk()会异常,因为数组中的block是栈上的。因为val是栈上的。解决办法就是调用copy方法。 【要点4】不管block配置在何处,用copy方法复制都不会引起任何问题。在ARC环境下,如果不确定是否要copy block尽管copy即可。ARC会打扫战场。 注意:在栈上调用copy那么复制到堆上,在全局block调用copy什么也不做,在堆上调用block
引用计数增加 【注意】本人用Xcode 5.1.1 iOS sdk 7.1 编译发现:并非《Objective-C》高级编程这本书中描述的那样 int val肯定是在栈上的,我保存了val的地址,看看block调用前后是否变化。输出一致说明是栈上,不一致说明是堆上。
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typedef int
void ) -( void ) __block int
10 ; int
//使用int的指针,来检测block到底在栈上,还是堆上 blkt1 NSLog(@ "val_block ,++val); return
s(); NSLog(@ "valPointer ,*valPtr); } |
在ARC下——block捕获了自动变量,那么block就被会直接生成到堆上了。 val_block = 11 valPointer = 10 在非ARC下——block捕获了自动变量,该block还是在栈上的。 val_block = 11 valPointer = 11
调用copy之后的结果呢:
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-( void ) __block int
10 ; int
//使用int的指针,来检测block到底在栈上,还是堆上 blkt1 NSLog(@ "val_block ,++val); return
blkt1 h(); NSLog(@ "valPointer ,*valPtr); } |
----------------在ARC下>>>>>>>>>>>无效果。 val_block = 11 valPointer = 10
----------------在非ARC下>>>>>>>>>确实复制到堆上了。 val_block = 11 valPointer = 10
用这个表格来表示 /*当block捕获了自动变量时候 ------------------------------------------------------------------ | where block stay | ARC | 非ARC | -------------------------------------------------------------------
| copy | heap | heap | ------------------------------------------------------------------ | no copy | heap | stack | ------------------------------------------------------------------
*/
__block变量存储区域
当block被复制到堆上时,他所捕获的对象、变量也全部复制到堆上。 回忆一下block捕获自动变量的时候,自动变量将编程一个结构体,结构体中有一个字段叫__forwarding,用于指向自动这个结构体。那么有了这个__forwarding指针,无论是栈上的block还是被拷贝到堆上,那么都会正确的访问自动变量的值。
截获对象
block会持有捕获的对象。编译器为了区分自动变量和对象,有一个类型来区分。
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static
_Block_objct_assign(&dst->val,src->val,BLOCK_FIELD_IS_BYREF); } static
_block_object_dispose(src->val,BLOCK_FIELD_IS_BYREF); } |
BLOCK_FIELD_IS_BYREF代表是变量。BLOCK_FIELD_IS_OBJECT代表是对象 【__block变量和对象】
__block修饰符可用于任何类型的自动变量
【__block循环引用】
根据上面讲的内容,block在持有对象的时候,对象如果持有block,会造成循环引用。解决办法有两种:
1. 使用__weak修饰符。id __weak obj = obj_
2. 使用__block修饰符。__block id tmp = self;然后在block中tmp = nil;这样就打破循环了。这个办法需要记得将tmp=nil。不推荐!
文章开头block测试题答案:ABABB
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int
10 ; void
void ) "val=%d\n" ,val);}; val 2 ; blk(); |
上面这段代码,输出值是:val = 10.而不是2.block截获自动变量的瞬时值。因为block保存了自动变量的值,所以在执行block语法后,即使改写block中使用的自动变量的值也不会影响block执行时自动变量的值。
尝试改写block中捕获的自动变量,将会是编译错误。我更喜欢把这个理解为:block捕获的自动变量都将转化为const类型。不可修改了 解决办法是将自动变量添加修饰符 __block;那么如果截获的自动变量是OC对象呢
^{[array addObject:obj];};
这么写是没有问题的,因为array是一个指针,我们并没有改变指针的值。这个也可以解释下面的问题
const char text[] = "hello";
^{ printf("%c\n",text[2]);};
这样会编译错误。为何?这是因为捕获自动变量的方法并没有实现C语言数组类型。可以通过指针代替:const char *text= "hello";