Objective-C Block 深度解析：閉包特性、循環引用與 GCD/NSOperation 實戰

Block 本質：帶自動捕獲變量的匿名函數

Block 是 C 語言擴展，本質是一個結構體指針，內部包含：

• 函數指針（執行代碼）
• 捕獲的變量副本或引用
• 描述信息（簽名、佈局等）

類似其他語言的閉包：可訪問定義作用域內的局部變量。

Block 基礎使用三步驟

// 1. 定義類型（可選，簡化語法）
typedef void(^MyBlock)(int, int);

// 2. 定義並賦值（捕獲外部變量）
int factor = 10;
MyBlock block = ^(int a, int b) {
    printf("Result: %d\n", (a + b) * factor);  // 捕獲 factor
};

// 3. 執行
block(3, 4);  // 輸出 70

優於函數指針的優勢

• 內聯捕獲上下文：無需額外參數傳遞上下文結構體。
• 可作參數/返回值：實現回調、延遲執行、鏈式調用。
• 語法輕量：^返回類型(參數){體} 即時定義。

屬性修飾符：copy 是鐵律

@property (nonatomic, copy) void(^completionBlock)(BOOL success);

原因：Block 創建在棧上，離開作用域即銷毀。copy 將其從棧拷貝到堆，延長生命周期。ARC 下自動處理，MRC 必須手動 [block copy]/release。

循環引用陷阱與弱引用打破

經典循環：self → Block → self

// 錯誤示例
self.block = ^{
    [self doSomething];  // Block 強引用 self
};
// self 強引用 block (屬性 copy) → 循環

標準解法：weak-strong dance

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

• __weak：不增加引用計數，對象釋放自動置 nil。
• __strong：在 Block 內部臨時持有，防止執行過程中對象被釋放。

GCD Block：為什麼不會循環引用？

dispatch_async(queue, ^{
    [self doSomething];  // 直接用 self 安全
});

核心原因：GCD Block 執行完即刻釋放，不會被長期持有。dispatch_async 內部不持有 Block 的強引用（僅在隊列執行期間臨時持有），self 也不持有 Block。無「雙向強引用」，無循環。

NSOperation Block：會循環引用，但可控

NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    [self doSomething];  // 潛在循環
}];
[queue addOperation:op];

但通常安全：Operation 執行完成後自動從隊列移除並釋放，打破循環。長時間運行或取消操作時需注意，可在 Block 內用 weakSelf。

Block 變量捕獲規則

__block 進階：ARC 下的引用語義

__block id obj = [[MyClass alloc] init];
// Block 內修改 obj 指向新對象
block = ^{
    obj = [MyClass new];  // 合法，共享存儲
};

ARC 下 __block 對對象指針會 retain，Block 拷貝到堆時會 retain 捕獲的 __block 變量指向的對象。

最佳實踐清單

1. Block 屬性必加 copy。
2. Block 內用 self 必做 weakSelf（除 GCD 短時任務）。
3. 需修改外部局部變量加 __block。
4. 長時間運行/可取消的 Operation Block 同樣用 weakSelf。
5. 避免在 Block 內大量捕獲大對象，增加內存壓力。