块 (C语言扩展)

块（blocks）是由LLVM提出的类似于lambda表达式的非标准C语言扩展，亦可以应用于Objective-C与C++中。它的语法类似于这些函数中的闭包，即由大括号包括的语句块。

苹果设计块的一个目的是使设计基于Grand Central Dispatch线程结构的程序更容易^[1][2]，但块是独立于这一构架的，它也可以在其它程序中以与普通语句块十分相似的方式应用。苹果已经在苹果修改版的GCC编译器以及Clang LLVM编译器前端中实现了这一特性；同时，LLVM计划，包括了支持块特性的运行时库。

与函数定义类似，块可以有参数，也可以在其内部声明私有变量。与普通的C函数定义不同，块可以使用其上文中定义的变量。一个块定义会产生一个不透明的值，该值同时包括了块内代码的引用和定义时栈内局部变量的快照（而非调用时）。块可以在定义后被调用，其行为与函数指针相同。块可以如同函数指针一般被赋值到变量中，作为函数的参数传递，但若块需要在其被定义的范围之外被使用时，程序员（或API）需要将该块用特别的运算符（Block_copy）标记。

在定义块之后，块内的代码可以在任何时间被调用，语法与调用函数相同。

示例

一个简单的计数器的例子：^[3]

#include <stdio.h>
#include <Block.h>
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(void) {
	IntBlock mycounter = MakeCounter(5, 2);
	printf("First call: %d\n", mycounter());
	printf("Second call: %d\n", mycounter());
	printf("Third call: %d\n", mycounter());
	
	/* 由于是复制的块，因此需要释放 */
	Block_release(mycounter);
	
	return 0;
}
/* Output:
	First call: 5
	Second call: 7
	Third call: 9
*/

编译

Linux:

clang -fblocks blocks-test.c -lBlocksRuntime

与GCC嵌套函数的关系

块在外表上与GCC的C扩展语句块内的嵌套函数相似^[4]。然而，嵌套函数与块不同，在退出当前语句块后就不能被调用了。

C语言标准

块特性已经被提交到C标准委员会，作为C1x标准的一系列提案^[5][6]。

参见

• 闭包 (计算机科学)
• LLVM
• Lambda 演算
• XNU
• Thunk

参考资料

1. Apple Technical Brief on Grand Central Dispatch （页面存档备份，存于互联网档案馆）, retrieved on June 9, 2009.
2. Mac OS X 10.6 Snow Leopard: the Ars Technica review: Blocks. [2010-09-15]. （原始内容存档于2010-09-04）.
3. : Bengtsson, J. Programming with C Blocks on Apple Devices. [2010-09-15]. （原始内容存档于2017-11-15）.
4. Nested Functions: Using the GNU Compiler Collection (GCC). [2010-09-15]. （原始内容存档于2010-08-21）.
5. http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n1370.pdf （页面存档备份，存于互联网档案馆） BLOCKS PROPOSAL, N1451
6. http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n1451.pdf （页面存档备份，存于互联网档案馆） APPLE’S EXTENSIONS TO C, N1451

外部链接

• Clang Language Extensions: Blocks. LLVM Project. [2010-06-09]. （原始内容存档于2010-07-16）.
• "compiler-rt" Blocks Runtime Library | Blocks Runtime. LLVM Project. [2011-03-25]. （原始内容存档于2009-07-06）.