Objective-C中块变量捕获的规则

Question

在Objective-C中，通过块捕获变量的语义是什么？

#import <Foundation/Foundation.h>

#include <stdio.h>

int main()
{
  NSMutableArray *arr = [NSMutableArray array];
  for (int i = 0; i < 100; ++i) {
    int j = i;
    [arr addObject:^(void) {printf("%d %d\n", i, j); }];
  }
  for (void (^blk)(void) in arr) {
    blk();
  }
}

我期望它可以打印出类似这样的内容：

100 0
100 1
...
100 99

相反，它会打印出：

99 99
99 99
...
99 99

它是如何将j解释为等于99的呢？j在for循环之外甚至不存在。

- Brennan Vincent

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奇怪。我本来期望输出是 0 0，1 1，... 99 99。 - rmaddy

这里有一个想法。在第二个for循环内部，记录blk的地址。实际上，您可能在数组中重复100次拥有同一个块，并且它们全部引用捕获循环最后值的最后一个块。 - rmaddy

@rmaddy: 你对第一个期望是正确的。https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Cocoa/Conceptual/ProgrammingWithObjectiveC/WorkingwithBlocks/WorkingwithBlocks.html重要引用：“只有值被捕获，除非你另有指定。” - Brennan Vincent

我刚刚在一个简单的Cocoa命令行应用程序中测试了你的代码，我得到了我在第一条评论中期望的输出。我不知道你遇到了什么问题。 - rmaddy

@rmaddy请看Ryan的答案。这是因为我在编译时没有开启ARC。 - Brennan Vincent

是的，我也刚测试了一下。有趣。 - rmaddy

Answer 1

因为你没有使用ARC！没有使用ARC，你的block不会被复制。你只是侥幸地每次都运行最后一个block。

- ryanrhee

Answer 2

您看到许多次的“99 99”是由于未定义行为引起的。

让我们来看一下第一个for循环：

for (int i = 0; i < 100; ++i) {
  int j = i;
  dispatch_block_t block = ^(void) {printf("%d %d\n", i, j); };
  [arr addObject:block];
}

[为了清晰起见，我已经提取出了该块。]

在这个for循环中，创建了该块。它是在堆栈上创建的，因为没有复制该块。

每次循环时，极有可能（实际上是确定的）使用相同的堆栈空间来创建该块。然后将该块的地址（位于堆栈上）添加到arr中。每次都是相同的地址。但每次都是新的块实现。

第一个for循环结束后，arr包含相同的值100次。该值指向最后创建的块，该块仍然位于堆栈上。但它指向了一个已经超出作用域无法安全访问的堆栈上的块。

然而，在这个例子中，由于简单的代码运行的幸运（好吧，简单的代码），该块所占用的堆栈空间尚未被重用。因此，当您使用该块时，它“有效”。

正确的解决方案是在块被添加到数组时进行复制。可以通过调用copy或让ARC为您完成来实现。这样，块将被复制到堆中，并且您将拥有一个引用计数块，它将根据数组和创建它的范围所需的时间而存活。

如果您想了解有关块的工作原理并更深入地理解此答案，则建议查看我的解释：

http://www.galloway.me.uk/2012/10/a-look-inside-blocks-episode-1/ http://www.galloway.me.uk/2012/10/a-look-inside-blocks-episode-2/ http://www.galloway.me.uk/2013/05/a-look-inside-blocks-episode-3-block-copy/

- mattjgalloway