Block

Block的本质

Block的本质是一个OC对象，它内部也有一个isa指针，
Block是封装了函数调用和函数调用环境的OC对象

Block的底层结构

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struct __block_impl {
  void *isa;
  int Flags;
  int Reserved;
  void *FuncPtr;
};
struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {

            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_5c_f1wlx5wn2nv1zl04kg_35prm0000gn_T_main_54fbf7_mi_0);
        }

static struct __main_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};
int main(int argc, const char * argv[]) {
    /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; 
        void (*block)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA));
    }
    return 0;
}
static struct IMAGE_INFO { unsigned version; unsigned flag; } _OBJC_IMAGE_INFO = { 0, 2 };

Block底层数据结构中有一个struct __block_impl impl和struct __main_block_desc_0* Desc

__block_impl 中isa指针和void *FuncPtr封装函数
__main_block_desc_0中是Block的描述信息

Block捕获变量

为了保证block内部能够正常访问外部的变量，Block内部有个变量捕获机制

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上图显示的是三种变量的捕获，大家看到局部变量a在block中无法被修改，但是用static修饰的b和全局变量c可以直接修改，这是为什么呢？？？
我们使用clang编译器编译一下block的底层看看

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变量block内部竟然直接引用的是变量的a的值和变量b的指针。

现在从堆栈上解释一下为什么：

block内部封装了一个函数，而变量a是属于main函数的局部变量，如果在block中更改a的值的话，在栈中是没法调用另一个函数的局部变量
使用static修饰的变量b，由于是指针引用，完全可以通过这个指针找到b，
c是属于全局变量，block是完全可以找到的

Block的类型

Block有3中类型，可以通过class方法或者isa指针查看具体类型，最终都是继承自NSBlock类型,直到NSObject。

NSGlobalBlock
NSStackBlock
NSMallocBlock

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在ARC中编译器会根据集中情况，自动将栈上的block复制到堆上

block作为函数返回值时候
将block赋值给__strong指针时候
block作为Cocoa API中方法名含有usingBlock的方法参数时
block作为GCD API的方法参数时

Block捕获对象类型

当block内部访问了对象类型的auto变量时

如果block在栈上，将不会对auto变量产生强引用

如果block被copy到堆上

会调用block内部的copy函数，
_Block_object_assign函数会根据auto变量的修饰符（__strong、__weak、__unsafe_unretained）做出相应的操作，形成强引用（retain）或者弱引用
#######如果block从堆上移除
会调用block内部的dispose函数
dispose函数内部会调用_Block_object_dispose函数
_Block_object_dispose函数会自动释放引用的auto变量（release）

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在使用clang转换OC为C++代码时，可能会遇到以下问题
cannot create __weak reference in file using manual reference
解决方案：支持ARC、指定运行时系统版本，比如
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-8.0.0 main.m

__block修饰符

__block可以用于解决block内部无法修改auto变量值的问题
__block不能修饰全局变量、静态变量（static）
编译器会将__block变量包装成一个对象

struct __Block_byref_a_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_a_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 int a;
};

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  __Block_byref_a_0 *a; // by ref
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, __Block_byref_a_0 *_a, int flags=0) : a(_a->__forwarding) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

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__block的内存管理

当block在栈上时，并不会对__block变量产生强引用
当block被copy到堆时
会调用block内部的copy函数
copy函数内部会调用_Block_object_assign函数
_Block_object_assign函数会对__block变量形成强引用（retain）
当block从堆中移除时
会调用block内部的dispose函数
dispose函数内部会调用_Block_object_dispose函数
_Block_object_dispose函数会自动释放引用的__block变量（release）

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block的forwarding指针

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对象类型的auto变量、__block变量

当block在栈上时，对它们都不会产生强引用
当block拷贝到堆上时，都会通过copy函数来处理它们
__block变量（假设变量名叫做a）
_Block_object_assign((void)&dst->a, (void)src->a, 8/BLOCK_FIELD_IS_BYREF/);
对象类型的auto变量（假设变量名叫做p）
_Block_object_assign((void)&dst->p, (void)src->p, 3/BLOCK_FIELD_IS_OBJECT/);
当block从堆上移除时，都会通过dispose函数来释放它们
__block变量（假设变量名叫做a）
_Block_object_dispose((void)src->a, 8/BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);
对象类型的auto变量（假设变量名叫做p）
_Block_object_dispose((void)src->p, 3/BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);

被__block修饰的对象类型

当__block变量在栈上时，不会对指向的对象产生强引用
当__block变量被copy到堆时
会调用__block变量内部的copy函数
copy函数内部会调用_Block_object_assign函数
_Block_object_assign函数会根据所指向对象的修饰符（__strong、__weak、__unsafe_unretained）做出相应的操作，形成强引用（retain）或者弱引用（注意：这里仅限于ARC时会retain，MRC时不会retain）
如果__block变量从堆上移除
会调用__block变量内部的dispose函数
dispose函数内部会调用_Block_object_dispose函数
_Block_object_dispose函数会自动释放指向的对象（release）

循环引用

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解决循环引用问题 - MRC

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