iOS之道

Block

2023-01-30  本文已影响0人  没戏还在演戏

在iOS中，block编程使用得很频繁，我们不仅要会用block，更需要理解block的底层实现原理。笔者在面试中，block问题是必问的。

什么是block

block是iOS中对闭包的实现，什么是闭包呢？闭包（英语：Closure），又称词法闭包（Lexical Closure）或函数闭包（function closures），是在支持头等函数的编程语言中实现词法绑定的一种技术。闭包在实现上是一个结构体，它存储了一个函数（通常是其入口地址）和一个关联的环境（相当于一个符号查找表）。环境里是若干对符号和值的对应关系，它既要包括约束变量（该函数内部绑定的符号），也要包括自由变量（在函数外部定义但在函数内被引用），有些函数也可能没有自由变量。

block类型

block是一个OC对象，block类型有NSStackBlock、NSMallocBlock、NSGlobalBlock、，分别分配在栈、堆、全局存储区域中。他们都继承于NSObject。下面代码证明打印了NSGlobalBlock的继承链

void (^block)(void) =  ^{
        NSLog(@"akon");
    };

    NSLog(@"block.class = %@", [block class]);
    NSLog(@"block.class.superclass = %@", [[block class] superclass]);
    NSLog(@"block.class.superclass.superclass = %@", [[[block class] superclass] superclass]);
    NSLog(@"block.class.superclass.superclass.superclass = %@", [[[[block class] superclass] superclass] superclass]);

运行结果为：
2020-11-13 18:39:02.919351+0800 BlockTestDemo[86009:2083840] block.class = __NSGlobalBlock__
2020-11-13 18:39:02.919562+0800 BlockTestDemo[86009:2083840] block.class.superclass = NSBlock
2020-11-13 18:39:02.919713+0800 BlockTestDemo[86009:2083840] block.class.superclass.superclass = NSObject
2020-11-13 18:39:02.923424+0800 BlockTestDemo[86009:2083840] block.class.superclass.superclass.superclass = (null)

下面表格列出了MRC和ARC环境下block类型

MRC下block类型

类型 环境
NSGlobalBlock 只访问了静态变量（包括全局静态变量和局部静态变量）和全局变量
NSStackBlock 没访问静态变量和全局变量
NSMallocBlock NSStackBlock调用了copy

执行如下代码，打印结果符合预期

 __weak typeof(self)weakSelf = self;

    static int a = 0;
    void (^block1)(void) =  ^{
        a = 1;
        b = 1; //b为全局变量

    };

    __block int c = 0;
    void (^block2)(void) =  ^{
        NSLog(@"age:%d", weakSelf.age);
        c = 1;
    };

    NSLog(@"block1.class = %@", [block1 class]);
    NSLog(@"block2.class = %@", [block2 class]);
    NSLog(@"block2 copy.class = %@", [[block2 copy] class]);

运行结果如下：
2020-11-14 22:45:54.457496+0800 BlockTestDemo[13178:426318] block1.class = __NSGlobalBlock__
2020-11-14 22:45:54.457616+0800 BlockTestDemo[13178:426318] block2.class = __NSStackBlock__
2020-11-14 22:45:54.457720+0800 BlockTestDemo[13178:426318] block2 copy.class = __NSMallocBlock__

ARC下block类型

类型 环境
NSGlobalBlock 只访问了静态变量（包括全局静态变量和局部静态变量）和全局变量
NSMallocBlock 没访问静态变量和全局变量

运行上面的代码，结果如下：

2020-11-14 22:45:54.457052+0800 BlockTestDemo[13178:426318] block1.class = __NSGlobalBlock__
2020-11-14 22:45:54.457211+0800 BlockTestDemo[13178:426318] block2.class = __NSMallocBlock__
2020-11-14 22:45:54.457356+0800 BlockTestDemo[13178:426318] block2 copy.class = __NSMallocBlock__

ARC下自动copy

block数据结构和变量捕获

在Block内部无法修改外部数据的原因是在Block中访问外部变量时,都会对其进行一份拷贝,需要注意这里的拷贝是直接拷贝,如果你在Block内部和外部对变量对象进行打印,则可以看到其地址是不同的。Objective-C提供了_block关键字,使用它可以直接访问原始变量。

变量捕获

可以按照上面分析思路，得出结论

变量类型 捕获到block内部 变量类型
局部非OC变量 √ 值传递
局部变量 static、OC对象 √ 指针传递
全局变量 × 直接访问

可以看到全局变量，b
lock内部不会直接捕获，其他变量会捕获。

__block变量

__block作用

 NSString* name = @"akon";
    void (^block)(void) =  ^{
        name = @"lbj";
     };

    block();

底层实现

循环引用

循环引用原因

当对象A和对象B互相引用时会造成循环引用。

循环引用解决方案

竟然对象A和对象B互相引用会造成循环引用，那就要断开这个循环引用，可以通过__weak或者__unsafe_unretained，这两者的区别是__unsafe_unretained当引用对象变为nil时__unsafe_unretained对象不会自动置为nil，导致变为野指针，再次使用会崩溃。

常见循环引用及解决

1） 在VC的cellForRowAtIndexPath方法中cell的block直接引用self或者直接以_形式引用属性造成循环引用。

 cell.clickBlock = ^{
        self.name = @"akon";
    };

cell.clickBlock = ^{
        _name = @"akon";
    };

解决方案：把self改成weakSelf；

__weak typeof(self)weakSelf = self;
    cell.clickBlock = ^{
        weakSelf.name = @"akon";
    };

注意有的时候我们会在block里面写成__strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf，然后再用strongSelf调用方案，这样做的原因是防止在block执行过程中weakSelf突然变成nil。
2）在cell的block中直接引用VC的成员变量造成循环引用。

//假设 _age为VC的成员变量
@interface TestVC(){

    int _age;

}
cell.clickBlock = ^{
       _age = 18;
    };

解决方案有两种：

__weak typeof(self)weakSelf = self;
cell.clickBlock = ^{
      __strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
       strongSelf->age = 18;
    };


//假设 _age为VC的成员变量
@interface TestVC()

@property(nonatomic, assign)int age;

@end

__weak typeof(self)weakSelf = self;
cell.clickBlock = ^{
       weakSelf.age = 18;
    };

3）delegate属性声明为strong，造成循环引用。

@interface TestView : UIView

@property(nonatomic, strong)id<TestViewDelegate> delegate;

@end

@interface TestVC()<TestViewDelegate>

@property (nonatomic, strong)TestView* testView;

@end

 testView.delegate = self; //造成循环引用

解决方案：delegate声明为weak

@interface TestView : UIView

@property(nonatomic, weak)id<TestViewDelegate> delegate;

@end

4）在block里面调用super，造成循环引用。

cell.clickBlock = ^{
       [super goback]; //造成循环应用
    };

解决方案，封装goback调用

__weak typeof(self)weakSelf = self;
cell.clickBlock = ^{
       [weakSelf _callSuperBack];
    };

- (void) _callSuperBack{
    [self goback];
}

5）block声明为strong
解决方案：声明为copy
6）NSTimer使用后不invalidate造成循环引用。
解决方案：

+ (NSTimer *)ak_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval
                                         block:(void(^)(void))block
                                       repeats:(BOOL)repeats{

    return [self scheduledTimerWithTimeInterval:interval
                                         target:self
                                       selector:@selector(ak_blockInvoke:)
                                       userInfo:[block copy]
                                        repeats:repeats];
}

+ (void)ak_blockInvoke:(NSTimer*)timer{

    void (^block)(void) = timer.userInfo;
    if (block) {
        block();
    }
}

--

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