Блоки (расширение языка Си)

Блоки (расширение языка Си)

17.09.2021


Блоки (англ. blocks) — расширение языков программирования C, C++, Objective-C, не описанное в стандартах этих языков и созданное фирмой Apple. Расширение позволяет создавать замыкания, используя лямбда-подобный синтаксис.

«Блоки» были созданы с целью облегчения написания приложений для платформы Grand Central Dispatch, но могут использоваться и на других платформах. Apple реализовала «блоки» в собственной ветке компилятора GCC. Для компиляторов LLVM создана библиотека времени исполнения.

«Блоки» похожи на функции:

  • могут принимать аргументы и возвращать значения;
  • могут иметь локальные переменные;
  • могут вызываться, как и обычные функции;
  • имеют адреса, которые могут использоваться как обычные указатели на функцию (то есть, указатели на «блоки» могут храниться в переменных, могут передаваться в функции).

В отличие от функций:

  • внутри «блоков» могут использоваться переменные, доступные функции, внутри которой создавался «блок».

Для работы с блоками компилятор генерирует дополнительный код. В процессе выполнения программы для каждого создаваемого блока этот код создаёт скрытый объект. Объект содержит следующие поля:

  • ссылка на код блока;
  • значения локальных переменных, доступных функции, внутри которой блок был создан.

Чтобы сообщить компилятору о том, что в переменной будет храниться адрес «блока» (а не обычной функции) следует использовать особое ключевое слово. Ключевое слово не требуется, если «блок» и переменная находятся в одной области видимости.

Пример

В следующем примере функция MakeCounter создаёт блок и возвращает указатель на него.

#include <stdio.h> #include <Block.h> // создание псевдонима для типа «указатель на блок» typedef int ( ^ IntBlock ) (); IntBlock MakeCounter ( int start, int increment ) { __block int i = start; return Block_copy( ^ { int ret = i; i += increment; return ret; } ); } int main () { IntBlock my_counter = MakeCounter( 5, 2 ); printf( "First call: %d ", my_counter() ); printf( "Second call: %d ", my_counter() ); printf( "Third call: %d ", my_counter() ); // освободить память, выделенную при создании блока для хранения скрытого объекта Block_release( my_counter ); return 0; }

Программа напечатает следующее.

First call: 5 Second call: 7 Third call: 9

Команда для компиляции примера с помощью компилятора clang:

clang -fblocks blocks-test.c -lBlocksRuntime