1.什么是block？
block是将函数及其执行上下文封装起来的【对象】。
int age = 10;
void (^block)(void) = ^ {
NSLog(@"this is a block: %d", age);
};
上面的block在编译阶段，会被编译成如下的_block_impl结构体：
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0 *Desc; # block的描述信息，内部记录着block的size 所占内存大小
int age; # 捕获的外部变量
}
其中，__block_impl结构体记录着block内部函数执行的起始地址：
struct __block_impl {
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
void *FuncPtr; # 记录着block内部函数执行的起始地址
}
2.block对【基本数据类型】的捕获
2.1 block对基本数据类型 局部变量的捕获：
局部变量分为：
- 局部自动变量
首先，我们在使用局部变量的时候，会默认省略auto关键字，auto关键字表示自动变量，即该变量离开当前作用域后，就会自动销毁：
{
int age = 10;
# 相当于： auto int age = 10;
}
- 局部静态变量
{
static int age = 10;
}
对基本数据类型 局部变量的捕获：
- 对于局部自动变量(
auto)，block会捕获到内部，是值传递:
int age = 10;
void (^block)(void) = ^ {
NSLog(@"age is: %d", age);
};
编译后为：
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0 *Desc;
int age;
}
外部值的更改，不影响block内部值。
- 对于局部静态变量(
static), block会捕获到内部，是指针传递：
static int age = 10;
void (^block)(void) = ^ {
NSLog(@"age is: %d", age);
};
编译后为：
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0 *Desc;
int *age;
}
外部值的更改，影响block内部值。
2.2 block对基本数据类型 全局变量的捕获：
{
int _age = 10;
static int height = 20;
}
- (void)func {
void (^block)(void) = ^ {
NSLog(@"%d, %d", _age, _height);
};
}
对于全局变量，blokc不捕获，直接访问。
总结： block对于基本数据类型 变量的捕获
1).对于局部auto变量，采用值传递的方式捕获到block内部
2).对于局部static变量，采用指针传递的方式捕获到block内部
3).对于全局变量和全局静态变量，不捕获，直接访问
3.block对 对象数据类型 的捕获机制
当block内部访问了对象类型（NSOject）的auto变量时,
- 如果block在栈上，将不会对
auto变量产出强引用 - 如果block是被拷贝到堆上，
- 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函数会根据auto变量自身的修饰符(__storng、__weak、_unsafe_unretained),做出相应的操作，类似于retain，形成强引用或者弱引用
- 会调用block内部的
- 如果block从堆上移除
- 会调用block内部的
dispose函数 -
dispose函数会调用_Block_object_dispose函数 -
_Block_object_dispose函数会自动释放引用的auto变量，类似于release
- 会调用block内部的
4.block的种类
block有三种类型，可通过class方法或者isa指针查看具体类型，均继承自NSBlock类型，NSBlock继承自NSObject：
-
__NSGlobalBlock__（即_NSConcreteGlobalBlock）,存放于数据data区域，没有访问auto变量 -
__NSStackBlock__（即_NSConcreteStackBlock），存放于栈区，访问了auto变量 -
__NSMallocBlock__（即_NSConcreteMallocBlock），存放于堆区，__NSStackBlock__调用了copy或者strong
三种block使用copy后的结果：
-
_NSConcreteGlobalBlock使用copy后，什么也不做 -
_NSConcreteStackBlock使用copy后，从栈区拷贝到堆区 -
_NSConcreteMallocBlock使用copy后，引用计数增加
注意：
在arc下，编译器在一些情况下会默认对block进行拷贝操作：
- block作为函数返回值时
- 将block赋值给
__strong指针时 - Cocoa API的方法中，含有
usingBlock的方法参数时 - block作为
GCDAPI的方法参数时
【知识补充】修饰符__block详解
一般情况下，对block截获的变量进行赋值操作时，需要给外部变量添加__block修饰符。
如下一个普通的block:
int age = 10;
void (^block)(void) = ^ {
NSLog(@"age is: %d", age);
};
⬇️编译后⬇️
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0 *Desc;
int age;
}
在添加了__block修饰符后:
__block int age = 10;
void (^block)(void) = ^ {
age = 20;
};
⬇️编译后⬇️
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0 *Desc;
__Block_byref_age_0 *age;
}
struct __Block_byref_age_0 {
void *__isa;
__Block_byref_age_0 *__forwarding;
int __flags;
int __size;
int age;
}
会产生一个__Block_byref_age_0结构体
- 该结构体的
age保存着外部变量age的值,在block内部修改age值的时候，也是修改此结构体的age值； - 该结构体还有一个
__Block_byref_age_0的指针，指向__Block_byref_age_0结构体自身 - 访问
__Block_byref_age_0结构体的age值，是访问__main_block_impl_0结构体的age结构体的__forwarding指针指向的对象的age字段，即age->__forwarding->age
需要添加__block修饰符：
- 局部基本数据类型的变量
- 局部对象类型的变量
不需要添加__block修饰符：
- 局部静态变量
- 全局变量
- 全局静态变量
注意
赋值操作不等于使用，比如在block内部使用外部变量NSMutableArray的addObject方法时候，就不需要给外部的NSMutableArray添加__block修饰符
使用__block后的内存管理跟block捕获对象的内存管理类似：
相同点：
- 如果block在栈上，将不会对使用
__block产生的变量进行引用 - 如果block是被拷贝到堆上，会调用block内部的
copy函数 - 如果block从堆上移除，会调用block内部的
dispose函数
不同点：
- 堆上的block捕获对象，会根据外部对象的修饰符来决定是强引用还是弱引用
- 而使用了
__block后，堆上的block捕获对象，ARC下一定是强引用，MRC下不会强引用
__forwarding指针作用：
使用__block后生成的对象（结构体），为什么内部会存在一个指向自身的__forwarding指针？
栈上block的
__forwarding指针指向自身栈上block拷贝到堆上后，栈上block的
__forwarding会指向堆上的block，堆上block的__forwarding会指向自身
这样设计，保证了无论是在堆上还是在栈上访问，修改的都是同一个值。
常见面试题：
面试题1：
__block int mul = 10;
_block = ^int (int num) {
return num * mul;
};
mul = 6;
[self execulteBlock];
}
- (void)execulteBlock {
int result = _block(4);
思考 result的值
}
答案：24
在栈上通过__block修饰后，创建的局部变量就变成了对象，所以multiplier=6这一步赋值其实是变成了通过对生成的对象的__forwarding指针，对其成员变量multiplier进行赋值。_blk = ^...这一步操作，是对block进行了拷贝，在堆上同时生成一份拷贝。拷贝后的multiplier=6这一步，就变成了对堆上的数据操作。包括后续的executeBlock都是对堆上的block对象取值操作。
面试题2：以下方式使用__block，会产生循环引用吗？
__block MyBlock *myBlock = self;
_block = ^int(int num) {
return num * myBlock.var;
};
_block(3);
答案：
- MRC下不会产生循环引用
- ARC下会产生循环引用
ARC下需要手动解环，修改如下：
__block MyBlock *myBlock = self;
_block = ^int(int num) {
int result = num * myBlock.var;
myBlock = nil; # 解环操作
return result;
};
_block(3);
⚠️⚠️⚠️注意：这种方法，需要执行block才可以破环，否则无法断开。
