iOS- Block

block 是 Objective-C 中对闭包（closure）的实现，它允许你将一段代码逻辑连同其上下文环境一起封装起来，并作为参数传递、存储或延迟执行。理解 block 的原理、本质以及使用注意事项对于编写高效、安全的 Objective-C 代码非常重要。

一、Block 的原理与本质

1. 原理

• Block 在底层是一个 结构体（struct），其中包含：

  • 函数指针（指向 block 的实现代码）

  • 描述 block 类型和内存管理信息的字段（如 isa 指针，用于支持 Objective-C 对象行为）

  • 捕获的外部变量（根据变量类型，可能是值拷贝或引用）

• 当 block 被创建时，编译器会自动将其转换为一个对象（在 ARC 下是 NSMallocBlock、NSStackBlock 或 NSGlobalBlock），并处理捕获变量的内存布局。

2. 本质

• Block 本质上是一个 带有上下文环境的函数对象（function object / functor）。

• 它可以访问其定义作用域内的变量（即“捕获”变量），但默认情况下这些变量是 只读的副本。

二、__block 的作用

1. 作用

• __block 修饰符用于 允许 block 内部修改外部作用域中的变量。

• 默认情况下，block 捕获的是变量的 值拷贝（immutable）。加上 __block 后，变量会被包装在一个特殊的结构体中（称为“byref”结构），block 和外部作用域共享这个结构体，从而实现 可变共享。

2. 示例

__block int x = 10;
void (^blk)(void) = ^{
    x = 20; // 合法：x 被 __block 修饰
};
blk();
NSLog(@"%d", x); // 输出 20

三、使用 __block 的注意点

1. 内存管理（尤其在 MRC 下）：

   • __block 变量在 block 被 copy 到堆上时，也会被移到堆上。

   • 在 ARC 下通常无需手动管理，但在 MRC 下需注意释放。

2. 循环引用风险：

   • 如果 __block 修饰的是一个对象（如 __block id obj），且该 block 被 obj 持有，则可能造成 循环引用。

   • 此时应配合 __weak 使用（见下文）。

3. 不要滥用：

   • 仅在确实需要修改外部变量时才使用 __block。

四、为什么 block 属性要用 copy？

• Block 默认创建在 栈上（NSStackBlock），生命周期受限于当前作用域。

• 如果要将 block 作为属性保存（如赋值给实例变量），必须将其 复制到堆上（变成 NSMallocBlock），否则离开作用域后 block 会失效，导致 crash。

• 使用 copy 修饰符会自动调用 Block_copy()，确保 block 被正确移到堆上。

@property (nonatomic, copy) void (^completionHandler)(void);

即使在 ARC 下，也必须使用 copy，因为 strong 不会触发 block 的堆拷贝（虽然某些编译器会优化，但规范写法是 copy）。

五、Block 使用注意事项

1. 避免循环引用（retain cycle）：

   • Block 会强引用捕获的对象（包括 self）。

   • 解决方法：使用 __weak 或 __unsafe_unretained 弱引用 self。

   __weak typeof(self) weakSelf = self;
   self.block = ^{
       [weakSelf doSomething];
   };
   

2. 不要在 block 中直接修改非 __block 修饰的局部变量（编译报错）。

3. 多线程环境下注意线程安全：

   • 如果多个 block 并发修改同一个 __block 变量，需加锁。

4. 避免在 block 中过早 return 导致资源未释放（尤其在异步回调中）。

六、修改 NSMutableArray 是否需要 __block？

不需要。

原因：

• NSMutableArray 是一个 对象，block 捕获的是它的 指针（引用），而不是内容的拷贝。

• 虽然 block 默认不能修改指针本身（即不能让变量指向另一个数组），但可以 调用其方法修改内部状态（如 addObject:）。

NSMutableArray *array = [[NSMutableArray alloc] init];
void (^blk)(void) = ^{
    [array addObject:@"item"]; // ✅ 合法！修改的是对象内容，不是指针
};
blk();
NSLog(@"%@", array); // 输出 ["item"]

✅ 所以：只有当你需要重新赋值变量本身（如 array = anotherArray）时，才需要 __block。
❌ 如果只是调用方法修改对象内部状态，不需要 __block。

总结

希望这能帮你彻底理解 block 的机制与最佳实践！