本篇文章主要讲block的基本使用和底层实现,以下将block的讲解分成三小节:
一. 什么是block
block 表面语义指“块”,在Objective-C中block就是能执行某些任务的代码块,是对C语言的扩充,从它的语法上看(请看 block的语法),block相当于带有局部变量的匿名函数。在Objective-C编程中使用block可以简化代码结构,使代码的业务逻辑更清晰。
二. block语法
1.block代码体定义
^返回类型(参数0,参数1,……){……} 其中返回类型,参数列表可以省略
示例代码:
带参有返回值:^void(int i){ NSLog(@"%d",i);}
无参无返回值:^{NSLog(@"I'am block");}
2.block 类型变量
从上面的block代码体的定义中,知道了怎样写一个代码块。但问题是如何来引用该代码块? 抛砖引玉,又如我们怎样引用字符串@"hello world"
,一般会先定义字符串类型变量再把字符串赋值给该变量:NSString *str=@"hello world"
,之后就可以通过str
变量来引用@"hello world"
。同理,要引用代码块,我们可以先定义一个block 类型变量,block类型变量定义:
返回类型 (^变量名)(参数0,参数1,...)
示例:
void (^myprint)(int i)=^void(int i){NSLog(@"%d",i);};
void (^myprint)(int i)=^(int i){NSLog(@"%d",i);};
void (^myprint)(void)=^{NSLog(@"hello world");};
注意:block类型变量定义,即使它的返回类型为void和参数列表为空都不能省略
3.用typedef 定义block 数据类型
如果block类型变量在代码中多处出现或作为函数的参数和返回值时,它的书写将变得很繁杂。通常,我们会用宏定义typedef 来重新定义block数据类型
typedef 返回类型(^代码块类型名)(参数列表);
示例:
typedef void(^Myprint)(int i);
#import <Foundation/Foundation.h>
int main(int argc,const char *argv[]){
@autoreleasepool{
Myprint myprint=^void(int i){NSLog(@"%d",i);};
myprint(1);//使用block
}
return 0;
}
三. block的底层实现
想窥探block的底层实现,我们要把OC反编译成C++语言,看看block整体定义包含了哪些内容。贴出要做反编译的OC代码文件 main.m:
#import <Foundation/Foundation.h>
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
void (^myprint)(void) = ^{
NSLog(@"Hello World!");
};
myprint();
}
return 0;
}
进入到工程目录,在终端执行编译指令:clang -rewrite-objc main.m
,
编译后可以在main.cpp文件的尾部可以看到block 的整体定义有四部分:
//1.此结构体记录block的描述信息,它在定义时顺便初始化了个实例__main_block_desc_0_DATA
static struct __main_block_desc_0 {
//size_t可以理解成 unsigned long(但不严谨)
size_t reserved; //指明block在内存中要保留一块内存空间的大小,这块内存区暂没用途。
size_t Block_size;//指明block的大小 == sizeof(struct __main_block_impl_0)
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};
//2.存储与block实现相关的信息
static struct __block_impl {
void *isa;//isa是一个void *类型(空指针类型可以指向任何类型,相当于id),在这里isa是指向了block实例,也就是指向了自己在内存中的起始地址
int Flags; //系统默认值为0
int Reserved; //构造方法里没看到赋值,应该是用来存储block保留内存空间大小
void *FuncPtr; //指向block代码体实现的函数指针,block的调用关键就它了
}
//3.
//__main_block_impl_0就是block(myprint)的定义,它就是一个结构体里面包含了另外两个struct和一个结构体的构造方法(用来初始化一个结构体实例)
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl; //存储与block实现(代码体)相关的信息,请看//2.
struct __main_block_desc_0* Desc; //存储block的描述信息
//构造方法,这个方法是重点
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
//4.block代码体的实现函数,就是一个C函数,可以通过函数指针来调用
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
printf("Hello World!");
}
//这里是主函数,调用了block
int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
//下面做了各种转换,拆解一下
//1.void (*myprint)(void):声明一个返回类型为空,参数为空,名称叫myprint的函数指针,它指向了block的构造方法,实质它是指向block结构体实例的指针
//2.(void (*)(__block_impl *))这是一个返回值为void,参数类型为__block_impl *的指针类型,用来修饰FuncPtr
void (*myprint)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA));
((void (*)(__block_impl *)) ((__block_impl *)myprint)->FuncPtr)((__block_impl *)myprint);
}
return 0;
}
//转换简化一下如下:
//struct __main_block_impl_0 tmp = __main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA);
//struct __main_block_impl_0 *myprint = &tmp;
//(*myprint->impl.FuncPtr)(myprint);
由block的底层定义可以知道,block类型变量其实它是一个结构体实例与Objective-C对象极为相似,它的底层定义也解释了block为什么既可以像变量一样定义和作为参数被传递,也可以像函数一样被调用。
Block还有其它重要知识点:
- 基本类型变量与对象的截取
- __block修饰符
- block存储域
- copy的使用
- 相互引用问题