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目前只有Mac 10.6 和iOS 4有支援。Block是由一堆可執行的程式組成,也可以稱做沒有名字的Function (Anonymous function)
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详解Objective-c block 应用是本文要介绍的内容,主要介绍的是Objective-c block 应用,不多说,先来看详细内容。
Apple 在C , Objective-C , C++ 加上Block 這個延申用法。目前只有Mac 10.6 和iOS 4有支援。Block 是 由一堆可執行的程式組成,也可以稱做沒有名字的Function (Anonymous function)。如果是Mac 10.6 或 iOS 4.0 之前的平台可以利用 http://code.google.com/p/plblocks/ 這個project得以支援Block語法。
Apple有一個叫做GCD(Grand Central Dispach)的新功能,用在同步處理(concurrency)的環境下有更好的效率。Block語法產生的動機就是來自於GCD,用Block包好 一個工作量交給GCD,GCD有一個宏觀的視野可以來分配CPU,GPU,Memory的來下最好的決定。
Block 簡介
Block其實行為和Function很像,最大的差別是在可以存取同一個Scope的變數值。
Block 實體會長成這樣
^(傳入參數列) {行為主體};
Block實體開頭是"^",接著是由小括號所包起來的參數列(比如 int a, int b, float
c),行為的主體由大括號包起來,專有名詞叫做block
literal。行為主體可以用return回傳值,型別會被compiler自動辦識出來。如果沒有參數列要這樣寫(void)。
看個列子
- ^(int a) {return a*a;};
這是代表Block會回傳輸入值的平方值(int a 就是參數列,return a*a; 就是行為主體)。記得主體裡最後要加";"因為是敘述,而整個{}最後也要要加";"因為Block是個物件實體。
用法就是
- int result = ^(int a) {return a*a;} (5);
很怪吧。後面小括號裡的5 會被當成a的輸入值然後經由Block輸出5*5 = 25指定給result這個變數。
有沒有簡單一點的方法不然每次都要寫這麼長?有。接下來要介紹一個叫Block Pointer的東西來簡化我們的寫法。
Block Pointer是這樣宣告的
回傳值 (^名字) (參數列);
直接來看一個列子
- int (^square) (int);
- // 有一個叫square的Block Pointer,其所指向的Block是有一個int 輸入和 int 輸出
- square = ^(int a ) {return a*a ;}; // 將剛剛Block 實體指定給 square
使用Block Pointer的例子
int result = square(5); // 感覺上不就是funtion的用法嗎?也可以把Block Pointer當成參數傳給一個function,比如說
- void myFuction( int (^mySquare) (int) ); // function 的宣告
傳入一個有一個int輸入和int輸出的Block 型別的參數
呼叫這個myFunction的時候就是這樣呼叫
- int (^mySqaure) (int) = ^(int a) {return a*a;};
- // 先給好一個有實體的block pointer叫mySquare
- myFunction( mySqaure ) ; //把mySquare這個block pointer給myFunction這個function
或是不用block pointer 直接給一個block 實體,就這樣寫
- myFunction( ^(int a) {return a*a} ) ;
當成Objective-C method 的傳入值的話都是要把型別寫在變數前面然後加上小括號,因些應該就要這樣寫
- -(void) objcMethod:( int (^) (int) ) square; // square 變數的型別是 int (^) (int)
讀文至此是不是對Block有基本的認識? 接下來我們要談談Block相關的行為和特色
首先是來看一下在Block裡面存取外部變數的方法
存取變數
1. 可以讀取和Block pointer同一個scope的變數值:
- {
- int outA = 8 ;
- int (^myPtr) (int) = ^(int a) {return outA+a;};
- // block 裡面可以讀同一個scope的outA的值
- int result = myPtr (3); // result is 11
- }
我們再來看一個很有趣的例子
- {
- int outA = 8 ;
- int (^myPtr) (int) = ^(int a) {return outA+a;};
- // block 裡面可以讀同一個scope的outA的值
- outA = 5 ; // 在呼叫myPtr之前改變outA的值
- int result = myPtr (3); // result 的值還是 11並不是 8
- }
事實上呢,myPtr在其主體用到outA這個變數值的時候是做了一個copy的動作把outA的值copy下來。所以之後outA即使換了新的值對於myPtr裡copy的值是沒有影響到的。
要注意的是,這個指的值是變數的值,如果這個變數的值是一個記憶體的位置,換句話說,這個變數是個pointer的話,它指到的值是可以在block裡被改變的。
- {
- NSMutableArray * mutableArray = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"one",@"two",@"three",nil];
- int result = ^(int a) { [mutableArray removeLastObject]; return a*a;} (5);
- NSLog(@"test array %@", mutableArray);
- }
原本mutableArray的值是{@"one",@"two",@"three"}在block裡被更改mutableArray所指向的物件後,mutableArray的值就會被成{@"one",@"two"}
2. 直接存取static 的變數
- {
- static int outA = 8 ;
- int (^myPtr) (int) = ^(int a) {return outA+a;};
- // block 裡面可以讀同一個scope的outA的值
- outA = 5 ; // 在呼叫myPtr之前改變outA的值
- int result = myPtr (3); // result 的值是 8,因為outA是個static 變數會直接反應其值
- }
甚至可以在block裡面直接改變outA的值比如這樣寫
- {
- static int outA = 8 ;
- int (^myPtr) (int) = ^(int a) { outA = 5 ; return outA+a;};
- // block 裡面改變outA的值
- int result = myPtr (3); // result 的值是 8,因為outA是個static 變數會直接反應其值
- }
3. Block Variable
在某個變數前面如果加上修飾字__block 的話(注意block前有兩個下底線),這個變數又稱為block variable。那麼在block裡就可以任意修改此變數值,變數值的改變也可以知道。
- {
- __block int num = 5 ;
- int (^myPtr) (int) = ^(int a) { return num++;};
- int (^myPtr2) (int) = ^(int a) { return num++;};
- int result = myPtr (0);
- result = myPtr2 (0);
- }
因為myPtr和myPtr2都有用到num這個block variable,最後result的值就會是7
生命周期和記憶體管理
因為block也是繼承自NSObject,所以其生命周期和記憶體的管理也就非常之重要。
block一開始都是被放到stack裡,換句話說其生命周期隨著method或function結束就會被回收,和一般變數的生命周期一樣。
關於記憶體的管理請遵循這幾個要點
1. block pointer的實體會在method或function結束後就會被清掉
2. 如果要保存block pointer的實體要用-copy指令,這樣block pointer就會被放到heap裡
(1)block 主體裡用到的block variable 也會被搬到heap 而有新的記憶體位置,且一並更新有用到這個block variable 的block都指到新的位置
(2)一般的variable值會被copy
(3)如果主體裡用到的variable是object的話,此object會被retain, block release時也會被release
(4)block variable 裡用到的object是不會被retain的
首先來看一下這個例子
- typedef int (^MyBlock)(int);
- MyBlock genBlock();
- int main(){
- MyBlock outBlock = genBlock ();
- int result = outBlock (5);
- NSLog(@"result is %d",[outBlock retainCount] ); // segmentation fault
- NSLog(@"result is %d",result );
- return 0 ;
- }
- MyBlock genBlock() {
- int a = 3 ;
- MyBlock inBlock = ^(int n) {
- return n*a;
- };
- return inBlock ;
- }
此程式由genBlock裡產生的block再指定給main function的outBlock變數,執行這個程式會得到
- Segmentation fault
(註:有時候把 genBlock裡的a 去掉就可以跑出結果的情形,這是系統cache住記憶體,並不是inBlock真得一直存在,久了還是會被回收,千萬不要以為是對的寫法)
表示我們用到了不該用的記憶體,在這個例子的情況下是在genBlock裡的inBlock變數在return的時候就被回收了,outBlock無法有一個合法的記憶體位置-retainCount就沒意義了。
如果這個時候需要保留inBlock的值就要用-copy指令,將genBlock改成
- MyBlock genBlock() {
- int a = 3 ;
- MyBlock inBlock = ^(int n) {
- return n*a;
- };
- return [inBlock copy] ;
- }
這樣[inBlock copy]的回傳值就會被放到heap,就可以一直使用(記得要release)
執行結果是
- result is 1
- result is 15
再次提醒要記得release outBlock。
如果一回傳[inBlock copy]的值就不再需要的時候可以這樣寫
- MyBlock genBlock() {
- int a = 3 ;
- MyBlock inBlock = ^(int n) {
- return n*a;
- };
- return [[inBlock copy] autorelease] ;
- }
-copy指令是為了要把block 從stack搬到heap,autorelease是為了平衝retainCount加到autorelease oop ,回傳之後等到事件結束就清掉。
接下來是block存取到的local variable是個物件的型別,然後做copy 指令時
- MyBlock genBlock() {
- int a = 3 ;
- NSMutableString * myString = [NSMutableString string];
- MyBlock inBlock = ^(int n) {
- NSLog(@"retain count of string %d",[myString retainCount]);
- return n*a;
- };
- return [inBlock copy] ;
- }
結果會印出
- retain count of string 2
這個結果和上面2.3提到的一樣,local variable被retain了
那再來試試2.4,在local variable前面加上__block
- MyBlock genBlock() {
- int a = 3 ;
- __block NSMutableString * myString = [NSMutableString string];
- MyBlock inBlock = ^(int n) {
- NSLog(@"retain count of string %d",[myString retainCount]);
- return n*a;
- };
- return [inBlock copy] ;
- }
執行的結果就是會
- retain count of string 1
Block Copying注意事項
如果在Class method裡面做copying block動作的話
1. 在Block裡如果有直接存取到self,則self會被retain
2. 在Block裡如果取存到instance variable (無論直接或是從accessor),則self會被retain
3. 取存到local variable所擁有的object時,這個object會被retain
讓我們來看一個自訂的Class
- @interface MyObject : NSObject {
- NSString * title;
- void (^myLog) (NSString * deco);
- }
- -(void) logName;
- @end
- @implementation MyObject
- -(id) initWithTitle:(NSString * ) newTitle{
- if( self = [super init]){
- title = newTitle ;
- myLog = [^(NSString * deco) { NSLog(@"%@%@%@",deco, title, deco );} copy];
- }
- return self;
- }
- -(void) logName{
- myLog(@"==");
- }
- -(void ) dealloc{
- [myLog release];
- [title release];
- [super dealloc];
- }
- @end
在main 裡使用如下
- MyObject * mObj = [[MyObject alloc] initWithTitle:@"Car"];
- NSLog(@"retainCount of MyObject is %d",[mObj retainCount] );
- [mObj logName];
其執行的結果為
- retainCount of MyObject is 2
- == Car ==
因為在MyObject的建構子裡myLog這個block pointer用了title這個instance variable然後就會retain self也就是MyObject的物件。
盡量不要這樣寫,會造成retain cycle,改善的方法是把建構子改成這樣
- -(id) initWithTitle:(NSString * ) newTitle{
- if( self = [super init]){
- title = newTitle ;
- myLog = [^(NSString * deco) { NSLog(@"%@%@%@",deco, newTitle, deco );} copy];
- }
- return self;
- }
在Block主體裡用newTitle這個變數而不是title。這樣self就不會被retain了。
最後談一個小陷井
- void (^myLog) (void);
- BOOL result ;
- if(result)
- myLog = ^ {NSLog(@"YES");};
- else
- myLog = ^ {NSLog(@"NO");};
- myLog();
這樣很可能就會當掉了,因為myLog 實體在if 或是else結束後就被清掉了。要記得。
要用copy來解決這個問題,但要記得release
小结:详解Objective-c block 应用的内容介绍完了,希望本文对你有所帮助!更多相关内容请参考编辑推荐。
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