OC学习—Block初探（简易版）

前言

笔者在学习过程中经常遇到使用Block的地方，不太理解，因此来学习了Block的内容

回调

回调是编程中一种延迟执行的机制，允许代码在特定时间发生或任务完成后执行特定的逻辑

回调的本质：控制反转

传统调用流程；

调用方->被调用方->执行完成->返回结果给调用方

回调调用流程：

调用方->被调用方->执行完成->触发回调->执行调用方法的逻辑

核心思想：

将下一步做什么的决策权从被调用方交给调用方

解耦：被调用方无需关心具体的后续逻辑，只负责在特定时机出发回调

四种主要的回调方式

还没学到这里，笔者后面会补充的

Block

Block的定义

1. 在iOS开发中，Block是一种闭包（Closure）的概念，可以将一段代码作为一个对象进行传递和存储，类似于函数的指针。Block可以捕获其定义时所在范围内的变量，并在需要时执行这段代码块，Block的使用可以方便的实现回调、异步操作、事件处理等功能

1. Block的本质也是对象，第一段代码块，iOS之所以引入Block，是因为使用Block可以精简代码，减少耦合

Block的用法

• 作为变量使用

// 返回值类型(^变量名)(参数列表)
int (^multiply)(int, int) = ^(int a, int b) {return a * b; 
}
//调用Block
int result = multiply(3, 5);

• 作为方法参数

- (void)performOperationWithBlock:(void(^)(void))block {block();
}
[self performOperationWithBlock:^{NSLpg(@"执行Block");
}]

• 作为属性或者实例变量

@property (nonatomic, copy) void (^completionBlock)(void);
self.completionBlock = ^{NSLog(@"执行操作");
}

Block与外部变量

在iOS开发中，Block可以捕获其定义时所在范围内的外部变量，这种特性称之为变量捕获（Variable Capture），当Block内部引用外部变量时，Block会自动捕获这些变量的值或引用，以便在Block执行时使用，在Block中使用外部变量可以实现数据共享与传递（确保Block在脱离于原始作用域后仍能正确访问外部变量）

变量类型	类型	捕获到block内部	访问方式
局部变量	auto	可以	值传递
局部变量	static	可以	指针传递
全局变量	—	不可以	直接访问

• 局部变量auto（自动变量），平时我们写的局部变量，默认就有auto，离开作用域就销毁

int age = 20; //等价于 auto int age = 20;

• 局部变量static：修饰局部变量，不会被销毁，由于下面代码可以看得出来Block外部修改static修饰的局部变量，依然可以影响Block内部的值

static int height = 30;
int age = 20 ;
void (^block)(void) = ^{NSLog(@"age us %d height = %d", age, height);
};
age = 25;
height = 35;
block();
//运行后发现是结果为 20  35

解释：

1. 对于auto类型的局部变量，闭包会拷贝变量的值到闭包内部，形成值捕获（当闭包定义时，会保存这个值的副本）

1. 对于static修饰的静态变量，闭包会引用静态变量的地址，形成引用捕获（静态变量存储在全局静态区，闭包保存的是他的内存地址，当执行修改变量的值时，是修改静态区的值，闭包通过地址访问到新值35）

• 全局变量：全局变量不能也无需捕获到Block内部，因为全局变量是存放在全局静态区的区，直接访问即可，缺点就是内存开销大

在Block内部如何修改Block外部变量？

通常需要_block关键字来声明外部变量，以便于在Block内部对外部变量进行修改，使用这个关键字可以使外部变量在Block内部变为可变，允许对其进赋值操作

在使用_block关键字声明外部变量时，需要注意内存管理的问题，特别是在ARC环境下，避免出现循环引用或者内存泄露的情况，要在适当的时候解除对Block的强引用，以避免出现循环引用的问题，实现代码的正确性和稳定性

捕获的底层原理

1.对于auto类型的局部变量，底层会生成一个结构体，包含变量的副本，闭包被定义时age = 20被拷贝到结构体中，后续修改外部age不影响结构体中的值

struct BlockStruct {int age;//保存捕获的age的值void (*invoke)(struct BlockStruct *self);
}

2.对于static修饰的静态变量，底层生成的结构体不会拷贝副本，直接使用全局地址，闭包通过地址height访问全局静态区的值，修改后闭包能开到最新的值

struct BlockStruct {int* height;void (*invoke)(struct BlockStruct* self);
};

• 如何让局部变量被引用捕获？

如果希望局部变量同样被引用捕获，可以使用_block关键字

_block int age = 20;

Block的分类

根据存储位置分类

• 栈上的Block：默认情况下，存储在栈上，当Block离开作用域时会被销毁

• 堆上的Block：通过调用copy方法，可以将栈上的Block复制到堆上，以延长Block的使用周期

栈上的Block

1. 特点

   • 默认情况下，Block储存在栈上

   • 栈上的Block在定义他的作用域内有效，当作用域结束时，Block会被销毁

   • 栈上的Block不可以跨作用域使用

1. 内存管理

   • 栈上的Block不需要手动管理内存，由系统自动管理

   • 当Block被复制到堆上时，系统会自动将其从栈上复制到堆上，以延长Block的生命周期

2. 注意：将栈上的Block传递给异步执行的方法时，需要注意避免在Block执行过程中访问已经释放的栈上变量，可以通过将Block复制到堆上来避免此问题。（只要Block的执行时机可能晚于其定义所在的函数作用域，可就必须将其复制到栈上，避免访问已经释放的Block）

堆上的Block

1. 特点

   • 通过调用copy方法，可以将栈上的Block复制到堆上

   • 堆上Block的生命周期可以延长，不会受到作用域的限制

   • 堆上的Block可以在不同的作用域中传递和使用，不会因为作用域结束而失效

2. 内存管理

   • 堆上的Block需要手动管理内存，需要在不使用Block时手动释放

   • 在ARC环境下，系统会管理Block的内存，无需手动调用copy和release

3. 当Block捕获外部变量时，如果Block存储在堆上，需要注意循环引用问题，可以使用_weak修饰符来避免循环引用

总的来说，栈上的Block在作用域内有效，适合用于临时的、局部的逻辑处理；而堆上的Block可以延长生命周期，适合在不同作用域中传递和复用。

Block的三种类型（底层）

1. NSGlobalBlock:存储在全局区，Block不捕获任何外部变量时自动生成，无需copy，生命周期与程序一致

1. NSStackBlock：存储在栈区（随函数返回自动销毁），Block捕获外部变量时默认生产

2. NSMallocBlock：存储在堆区（需要手动管理内存或依赖ARC），通过copy将NSStackBlock复制到堆上

区分栈上和堆上的Block

1. 使用NSLog打印Block的地址

1. 使用_block变量

   • 栈上的block捕获block变量时，变量的值会被Block捕获，但是在作用域结束之后，block的值会被更新为Block执行时的值

   • 堆上的Block捕获_block时，变量的值会复制到堆上的Block中，作用域结束后 _block的值不会被更新

   _block的双重存储：当 _block被堆上的block捕获时，变量的初始值会被复制到堆上的Block中（就是一个副本）

1. 使用Block_copy函数：

   • 栈：对于栈上的Block使用Block_copy函数会将其复制到堆上，返回一个新的堆上

   • 堆：仍会返回一个新的堆上的Block，地址不同

2. 使用_weak修饰符

   • 栈上的Block捕获到_weak变量时，变量会被自动置为nil，因为栈上的block不会强因为用 _weak变量

   • 堆上的Block捕获到-weak变量时，变量会正常工作，因为堆上的Block会强引用_weak变量

Block的循环引用

循环引用是指两个或者多个对象之间相互持有对方的强引用，导致他们无法被释放从而造成内存泄漏，特别是在Block中捕获了外部的对象并且外部的对象又持有了block

示例：

@interface ViewController : UIViewController
@property (nonatomic, copy) void(^myBlock)(void);
@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];self.myBlock = ^ {//Block中捕获了self，导致循环引用[self doSomething];}
}
​
- (void)doSomething {NSLog(@"ppppp");
}

在上面代码中，ViewController的实例持有了一个Block，并且在Block中捕获了self，导致了循环引用

解决办法：

1.使用_weak修饰符

_weak typedef(self) weakSelf = self;
self.myblock = ^{[weakSelf doSomthing];
}

2.使用_block修饰符，可以让Block持有一个弱引用指针

什么是异步执行？

异步执行方法是一种程序执行模式，指方法或函数的调用不会阻塞当前线程的后续操作，而是在另一个线程或队列中独立执行。

其实笔者还没学到多线程的内容等后面学了讲解