iOS block 捕获外部变量以及注意点

参考文章：深入研究Block捕获外部变量和__block实现原理
做一些简单的总结说明：

（1）对于四种非对象变量：

• 自动变量(局部变量)
• 静态变量
• 静态全局变量
• 全局变量

首先： Block会捕获哪些变量？如果Block外面还有很多自动变量，静态变量，等等，这些变量在Block里面并不会被使用到。那么这些变量并不会被Block捕获进来，也就是说并不会在构造函数里面传入它们的值。Block捕获外部变量仅仅只捕获Block闭包里面会用到的值，其他用不到的值，它并不会去捕获。

其次：全局变量和静态全局变量可以在Block内值被修改是为什么呢？全局变量和静态全局变量在执行Block语法的时候，它们被Block捕获进去，这一点很好理解，因为是全局的，作用域很广，所以Block捕获了它们进去之后，在Block里面进行++操作，Block结束之后，它们的值依旧可以得以保存下来。

然后：对于静态变量Block是如何捕获的呢？静态变量传递给Block是内存地址值，所以能在Block里面直接改变值。在执行Block语法的时候，Block语法表达式所使用的静态变量的地址是被保存进了Block的结构体实例中，也就是Block自身中。所以能够在Block 内部修改静态变量的值。

最后：为什么自动变量无法在Block内部修改值呢？类似静态变量，自动变量也是在执行Block语法的时候，被block捕获成为Block的结构体实例中，但是Block仅仅捕获了val的值，并没有捕获val的内存地址，所以在Block内部是无法修改自动变量的值。OC可能是基于这一点，在编译的层面就防止开发者可能犯的错误，因为自动变量没法在Block中改变外部变量的值，所以编译过程中就报编译错误。错误：Variable is not assignable(missing __block type specifier)
后面会说明。

总结一下在Block中改变变量值有2种方式，一是传递内存地址指针到Block中，二是改变存储区方式(__block)。

1 传递内存地址

对于对象变量，在被Block捕获后，在Block的结构体实例变量会增加一个指针，所以传递的是指针，所以成功改变了变量的值。

2 __block 改变存储方式。

_block修饰自动变量后，_block的变量也被转化成了一个结构体:__Block_byref_i_0,这个结构体有5个成员变量。

struct __Block_byref_i_0 {
  void *__isa;   指针
__Block_byref_i_0 *__forwarding; 指向自身类型的__forwarding指针
 int __flags; 标记flag
 int __size;大小
 int i; 变量值
};

MRC环境下，只有copy，_block才会被复制到堆上，否则，_block一直都在栈上，block也只是 _NSStackBlock，这个时候_forwarding指针就只指向自己了。
ARC环境下，一旦Block赋值就会触发copy，_block就会copy到堆上，Block也是_NSMallocBlock。ARC环境下也是存在_NSStackBlock的时候，这种情况下，_block就在栈上

在ARC环境下，Block也是存在__NSStackBlock的时候的，平时见到最多的是_NSConcreteMallocBlock，是因为我们会对Block有赋值操作，所以ARC下，block 类型通过=进行传递时，会导致调用objc_retainBlock->_Block_copy->_Block_copy_internal方法链。并导致 __NSStackBlock__ 类型的 block 转换为 __NSMallocBlock__ 类型

_forwarding指针初始化传递的是自己的地址,在执行Block的时候，堆上的Block会持有对象。 当我们把Block复制到堆上，堆上的Block也会持有_block.当Block释放的时候，_block没有被任何对象引用，也会被释放销毁。堆上的_forwarding指针也指向自己，只不过一个指针是_NSConcreteStackBlock，一个是_NSConcreteMallocBlock，两份_block ，栈上的_forwarding指针指向堆区的block，堆区的_forwarding指针指向原来的自己所以这样不管_block怎么复制到堆上，还是在栈上，都可以通过(i->__forwarding->i)来访问到变量值。

Block 分类

OC中，一般Block就分为以下3种，_NSConcreteStackBlock，_NSConcreteMallocBlock，_NSConcreteGlobalBlock。
先来说明一下3者的区别。

• _NSConcreteStackBlock：
  只用到外部局部变量、成员属性变量，且没有强指针引用的block都是StackBlock。
  StackBlock的生命周期由系统控制的，一旦返回之后，就被系统销毁了。

• _NSConcreteMallocBlock：
  有强指针引用或copy修饰的成员属性引用的block会被复制一份到堆中成为MallocBlock，没有强指针引用即销毁，生命周期由程序员控制

• _NSConcreteGlobalBlock：
  没有用到外界变量或只用到全局变量、静态变量的block为
  _NSConcreteGlobalBlock，生命周期从创建到应用程序结束。
  没有用到外部变量肯定是_NSConcreteGlobalBlock，这点很好理解。不过只用到全局变量、静态变量的block也是_NSConcreteGlobalBlock。

weakSelf StrongSelf 的使用

解决循环应用的问题一定要分析清楚哪里出现了循环引用，只需要把其中一环加上weakSelf这类似的宏，就可以解决循环引用。_weak的实现原理，在原对象释放之后，_weak对象就会变成null，防止野指针。所以就输出了null了。

那么我们怎么才能在weakSelf之后，block里面还能继续使用weakSelf之后的对象呢？

究其根本原因就是weakSelf之后，无法控制什么时候会被释放，为了保证在block内不会被释放，需要添加_strong。

在block里面使用的_strong修饰的weakSelf是为了在函数生命周期中防止self提前释放。strongSelf是一个自动变量当block执行完毕就会释放自动变量strongSelf不会对self进行一直进行强引用。

 __weak typeof(student) weakSelf = student;

    student.study = ^{
        __strong typeof(student) strongSelf = weakSelf;
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"my name is = %@",strongSelf.name);
        });

    };

_block 与_weak 的区别

1._block不管是ARC还是MRC模式下都可以使用，可以修饰对象，还可以修饰基本数据类型。
2._weak只能在ARC模式下使用，也只能修饰对象（NSString），不能修饰基本数据类型（int）。
3._block对象可以在block中被重新赋值，_weak不可以。