[Cocoa]深入浅出Cocoa多线程编程之 block 与 dispatch quene
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XCode 4.0 中,我们建立一个 Mac OS X Application 类型的 Command Line Tool,在 Type
里面我们选择 Foundation 就好,工程名字暂且为 StudyBlocks.默认生成的工程代码 main.m 内容如下:
}
aBlock();
两行语句是什么意思呢?首先,等号左边的 void (^aBlock)(void) 表示声明了一个 block,这个 block
不带参数(void)且也无返回参数(void);等号右边的 ^(void){ } 结构表示一个 block 的实现体,至于这个 block
具体要做的事情就都在 {} 之间了。在这里我们仅仅是打印一条语句。整个语句就是声明一个 block,并对其赋值。第二个语句就是调用这个
block 做实际的事情,就像我们调用函数一样。block 很有点像 C++0X 中的 Lambda 表达式。
aBlock = ^(void) {
NSLog(@"Hello, World!");
};
aBlock();
if (x) {
block = ^{ printf("true\n"); };
} else {
block = ^{ printf("false\n"); };
}
block();
struct Block __tmp_1 =

block = &__tmp_1;
} else {
struct Block __tmp_2 =

block = &__tmp_2;
}
虑到 block 的目的是为了支持并行编程,对于普通的 local 变量,我们就不能在 block 里面随意修改(原因很简单,block
可以被多个线程并行运行,会有问题的),而且如果你在 block 中修改普通的 local
变量,编译器也会报错。那么该如何修改外部变量呢?有两种办法,第一种是可以修改 static 全局变量;第二种是可以修改用新关键字 __block
修饰的变量。请看:
void (^aBlock)(void) = ^(void){
NSLog(@" >> Sum: %d\n", global + staticLocal);
global++;
blockLocal++;
staticLocal++;
};
aBlock();
NSLog(@"After modified, global: %d, block local: %d, static local: %d\n", global, blockLocal, staticLocal);
[pool drain];
执行之后,值均为:101
[pool drain];
sum += data[i];
NSLog(@" >> Sum: %d", sum);
flag = YES;
});
// wait util work is done.
//
while (!flag);
dispatch_release(queue);
[pool drain];
面的 block 仅仅是将数组求和。首先,我们创建一个串行分发队列,然后将一个 block 任务加入到其中并行运行,这样 block
就会在新的线程中运行,直到结束返回主线程。在这里要注意 flag 的使用。flag 是 static 的,所以我们可以 block 中修改它。
语句 while (!flag); 的目的是保证主线程不会 blcok 所在线程之前结束。
们可以将许多 blocks 用 dispatch_async 函数提交到到 dispatch_queue 串行运行。这些 blocks 是按照
FIFO(先入先出)规则调度的,也就是说,先加入的先执行,后加入的一定后执行,但在某一个时刻,可能有多个 block 同时在执行。
上面的例子中,我们的主线程一直在轮询 flag 以便知晓 block 线程是否执行完毕,这样做的效率是很低的,严重浪费 CPU
资源。我们可以使用一些通信机制来解决这个问题,如:semaphore(信号量)。 semaphore
的原理很简单,就是生产-消费模式,必须生产一些资源才能消费,没有资源的时候,那我就啥也不干,直到资源就绪。
下面来看代码:
sum += data[i];
NSLog(@" >> Sum: %d", sum);
// signal the semaphore: add 1 resource
//
dispatch_semaphore_signal(sem);
});
// wait for the semaphore: wait until resource is ready.
//
dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);
dispatch_release(sem);
dispatch_release(queue);
[pool drain];
先我们创建一个 __block semaphore,并将其资源初始值设置为 0 (不能少于
0),在这里表示任务还没有完成,没有资源可用主线程不要做事情。然后在 block 任务完成之后,使用
dispatch_semaphore_signal 增加 semaphore
计数(可理解为资源数),表明任务完成,有资源可用主线程可以做事情了。而主线程中的 dispatch_semaphore_wait 就是减少
semaphore 的计数,如果资源数少于
0,则表明资源还可不得,我得按照FIFO(先等先得)的规则等待资源就绪,一旦资源就绪并且得到调度了,我再执行。
s -= data[i];
sum = s;
NSLog(@" >> after subtract: %d", sum);
dispatch_semaphore_signal(sem);
};
dispatch_async(queue, task1);
dispatch_async(queue, task2);
// wait for the semaphore: wait until resource is ready.
//
dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);
dispatch_release(taskSem);
dispatch_release(sem);
dispatch_release(queue);
[pool drain];
上面的代码中,我们利用了 dispatch_queue 的 FIFO 特性,确保 task1 先于 task2 执行,而 task2
必须等待直到 task1 执行完毕才开始干正事,主线程又必须等待 task2 才能干正事。
这样我们就可以保证先求和,再相减,然后再让主线程运行结束这个顺序。
__block int *pArray = data;
// iterations
//
dispatch_apply(Length, queue, ^(size_t i) {
sum += pArray[i];
});
NSLog(@" >> sum: %d", sum);
dispatch_release(queue);
[pool drain];
s -= data[i];
sum = s;
NSLog(@" >> after subtract: %d", sum);
};
// Fork
dispatch_group_async(group, queue, task1);
dispatch_group_async(group, queue, task2);
// Join
dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
dispatch_release(taskSem);
dispatch_release(queue);
dispatch_release(group);
[pool drain];
上面的代码中,我们使用 dispatch_group_create 创建一个
dispatch_group_t,然后使用语句:dispatch_group_async(group, queue, task1); 将
block 任务加入队列中,并与组关联,这样我们就可以使用 dispatch_group_wait(group,
DISPATCH_TIME_FOREVER); 来等待组中所有的 block 任务完成再继续执行。
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