Block

block本质上也是一个OC对象，它内部也有个isa指针，block是封装了函数调用以及函数调用环境的OC对象。

Block的底层结构

block

MyBlock block;
        {
            int age = 10;
            Person *p = [[Person alloc] init];
            
            block = ^ {
                p.age = 20;
                NSLog(@"-------%ld",p.age);
            };
        }
        block();

Block底层结构

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  Person *__strong p;
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, Person *__strong _p, int flags=0) : p(_p) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

struct __block_impl {
  void *isa;
  int Flags;
  int Reserved;
  void *FuncPtr;
};

static struct __main_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
  void (*copy)(struct __main_block_impl_0*, struct __main_block_impl_0*);
  void (*dispose)(struct __main_block_impl_0*);
}

Block的捕获机制

为了保证block内部能够正常访问外部的变量，block有个变量捕获机制

类型捕获

Block的类型

block有3种类型，可以通过调用class方法或者isa指针查看具体类型，最终都是继承自NSBlock类型

NSGlobalBlock （ _NSConcreteGlobalBlock ）
NSStackBlock （ _NSConcreteStackBlock ）
NSMallocBlock （ _NSConcreteMallocBlock ）

NSGlobalBlock存储在数据区，NSStackBlock存储在栈区，NSMallocBlock存储在堆区。

block类型	环境
NSGlobalBlock	没有访问auto变量
NSStackBlock	访问了auto变量
NSMallocBlock	NSStackBlock调用了copy

每种类型的block调用copy后的结果如下所示

Block的类	副本源的配置存储域	复制效果
_NSConcreteStackBlock	栈	从栈复制到堆
_NSConcreteGlobalBlock	程序的数据区域	什么也不做
_NSConcreteMallocBlock	堆	引用计数增加

Block的copy

在ARC环境下，编译器会根据情况自动将栈上的block复制到堆上，比如以下情况

• block作为函数返回值时
• 将block赋值给__strong指针时
• 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

MRC下block属性的建议写法

@property (copy, nonatomic) void (^block)(void);

ARC下block属性的建议写法

@property (strong, nonatomic) void (^block)(void);
@property (copy, nonatomic) void (^block)(void);

对象类型的auto变量

当block内部访问了对象类型的auto变量时，如果block是在栈上，将不会对auto变量产生强引用

如果block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）

__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）

用__block修饰后的auto变量底层结构如下

__block int age = 10;
        block = ^ {
            NSLog(@"%d",age);
        };

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  __Block_byref_age_0 *age; // by ref
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, __Block_byref_age_0 *_age, int flags=0) : age(_age->__forwarding) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

struct __Block_byref_age_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_age_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 int age;
};

将age变量包装成一个__Block_byref_age_0结构体对象

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）