Objective-C Block Syntax

What the Block is?

이거슨 무엇인가?

Block 문법을 처음 접하곤 엄청나게 당황했었던 나는, 바로 Block에 대해서 검색을 해보았다. 물론 Objective-C 가 C로 컴파일되어서 실행되는 親C 진영의 한 언어라지만, 블록 문법은 C와는 담을 쌓고 살아온 내게 신선함을 안겨다 주었다.(사실 신선함이라기 보단 당황과 황당)

결론부터 말하자면, Block은 C의 함수이다. 정확히 말하자면, 런타임에 생성되는 Dynamic Funciton 이다.

(Dynamic 이라는 단어를 들으면, Parallel, Asyncronization이 생각 나는 것은.. 어쩌면 개발자로서 당연한 것이 아닐까. 연관지어서 생각하자 !)

이쯤해서, Apple Developer 의 Block에 관한 아티클 코드를 가져와보도록 하자.

int multiplier = 7;
int (^myBlock)(int) = ^(int num) {
    return num * multiplier; 
};

위의 코드를 보면, 당최 무슨말인지… 헷갈릴만도 한데 ! 하나하나 천천히 분석해보자.

1. int : myBlock 이라는 부분은 "Block"으로써, int를 리턴한다.
2. (^myBlock) : "^"를 통해서, myBlock 변수를 블록이 되도록 선언한다.
3. (int) : 파라미터를 나타내며, 그 타입은 int이다.
4. ^(int num) : 파라미터 이름이 num이다.
5. { return num*multiplier; }; : Block의 Body부분으로써, literal block definition 이다. myBlock 에 할당된다.

오오 신기해 +_+ !!

가만 보면, 어디선가 본 듯한… 이 낯선 친구는 !! 아 ! 그렇다, JavaScript의 클로저와 닮아있구나 !!!(익명함수 와도..) 클로저 하면 또 생각나는게 콜백이기두 하구 ~~ (블록 자체가 원래 클로저를 지원하기 위해 만들어졌다고 한다)

이러한 Block 은 외부의 변수에 대한 참조만 가능하다. 물론, 참조하는 값을 변경할 필요가 생기기 마련인데, 그 값을 변경하기 위해서는 변경하고자 하는 변수 선언부에 __block 키워드를 붙여주어야 한다!

__block int x = 0;
void (^increaseX)(void) = (^void) {
    x++; printr("%d", x); 
};

외부 변수를 참조만할 때는 그냥 쓰고 ! 외부 변수값을 변경하려면 __block 키워드를 붙여주자!

재밋는 코드를 한번 더 살펴보자

int multiplier = 7;
int (^myBlock)(int) = ^(int num) { 
    return num * multiplier; 
};
multiplier = 13;
 
printf("%d\n", myBlock(3));

다음의 경우, 어떠한 값이 출력될까? 3*13 = 39 가 출력 될 것 같지만 아쉽게도, 답은 3*7 = 21 이다.

어떻게 !! 이런 현상이 발생할까? 당연히, Closure개념을 알고 있다면, 감이 잡힐듯하다.

클로저(block)가 선언될 때에는 선언되는 시점의 값들이 “stack”에 올라가게 된다. 즉, 선언 당시의 환경이 중요한 것이다. 위의 예제 같은 경우, multiplier는 myBlock 선언 시, const int 타입으로 스택에 복사 가 된다. (캡쳐링의 개념)

__block 처리

외부 변수값을 스택에 복사 해서 쓰는 것 말고, 외부 변수를 직접 참조 하기 위해서, __block 키워드를 쓴다는 것은 위에서 살펴본바있다.

그렇다면, __block 처리 로직은 어떻게 이루어지는 것일까?

위에서 설명했듯, 외부 변수를 block scope 내부에서 사용할 때는 block stack에 복사한다고 하였다. 이 때, 다음의 4가지 경우의 수가 있겠다. 그리고 그 처리의 차이는 다음과 같다.

1. 변수가 객체일 경우
   • 객체일 경우 자동으로 retain 한다.
2. 변수가 객체이고, __block 키워드가 붙은 경우
   • retain 하지 않는다.
3. 변수가 primitive type일 경우
   • const 형태로 value-copy 되어 전달된다.
4. 변수가 primitive type이고, __block 키워드가 붙은 경우
   • reference 형태로 전달된다. 즉, 힙 영역에 복사되고, 그것을 참조한다.

Warning : Retain Cycle (almost Danger)

다음의 상황을 생각해보자.

클래스가 하나 있고, 그 클래스의 인스턴스가 Block에 대한 참조를 가지고 있다고 하자. 해당 Block 안에서, self 를 참조 하는 경우, 어떠한 일이 발생할까?

위의 Warning 경고처럼, 위의 상황은 심각한 메모리 누수를 발생시킨다. 왜냐하면, 인스턴스는 block 객체를 retain 시키고, block 객체 안의 self 또한 인스턴스를 retain 시키기 때문이다. 이러한 순환참조는 꼭 피하여야 한다. 그렇다면 어떻게 이러한 순환참조를 회피할까?

약한 참조를 가지는 객체를 생성하여 넘겨주자.

예제 코드는 다음과 같다.

@interface BlockWeak : NSObject
@property (copy) void (^block)(void);
@end

@implementation BlockWeak
-(void)exampleCodeBlock {
    self.block = ^ {
        // Capturing the strong reference to self
        // creates a strong reference cycle
        [self doSth];           
    }
}

이러한 코드를 다음과 같이 바꿀 수 있다.

@interface BlockWeak : NSObject
@property (copy) void (^block)(void);
@end

@implementation BlockWeak
-(void)exampleCodeBlock {
    BlockWeak * __weak weakSelf = self;
    self.block = ^ {
        // Capturing the weak reference to avoid the reference cycle
        [weakSelf doSth];
    }
}

오호 !!

재밋는 녀석이다.