Block原理

为什么不允许block修改外部变量

Block不允许修改外部变量的值Apple这样设计，应该是考虑到了block的特殊性，block也属于“函数”的范畴，变量进入block，实际就是已经改变了作用域。在几个作用域之间进行切换时，如果不加上这样的限制，变量的可维护性将大大降低。又比如我想在block内声明了一个与外部同名的变量，此时是允许呢还是不允许呢？只有加上了这样的限制，这样的情景才能实现。

在block内如何修改block外部变量？

默认情况下，在block中访问的外部变量是复制过去的，即：写操作不对原变量生效。但是你可以加上 __block 来让其写操作生效。

我们都知道：Block不允许修改外部变量的值，这里所说的外部变量的值，指的是栈中指针的内存地址。__block 所起到的作用就是只要观察到该变量被 block 所持有，就将“外部变量”在栈中的内存地址放到了堆中，同时block也会被复制到堆中，进而在block内部也可以修改外部变量的值。

• 对于 block 外的变量引用，block 默认是将其复制到其数据结构中来实现访问的，变量是以值传递方式传递到Block的构造函数里面去的。Block只捕获Block中会用到的变量。由于只捕获了自动变量的值，并非内存地址，所以Block内部不能改变自动变量的值。Block捕获的外部变量可以改变值的是静态变量，静态全局变量，全局变量

• 对于用 __block 修饰的外部变量引用，block 是复制其引用地址来实现访问的，此时block内的变量和外部的变量是同一个。

对于非对象的变量被block使用来说：

• 自动变量的值，被copy进了Block，不带__block的自动变量只能在里面被访问，并不能改变值。

• 带__block的自动变量 和 静态变量 就是直接地址访问。所以在Block里面可以直接改变变量的值。

• 而剩下的静态全局变量，全局变量，函数参数，也是可以在直接在Block中改变变量值的，但是他们并没有变成Block结构体__main_block_impl_0的成员变量，因为他们的作用域大，所以可以直接更改他们的值。
  值得注意的是，静态全局变量，全局变量，函数参数他们并不会被Block持有，也就是说不会增加retainCount值。

用__block修饰的变量可以在block中被修改的原理：

• 没有用__block修饰的自动变量的值以成员变量的形式被保存到Block的结构体实例(或者说被其持有)，通过__cself被使用；
• 被__block修饰的变量，则转化成结构体，其指针作为成员变量保存到Block结构体中

在Block中修改自动变量的两种方法：

• 静态变量、静态全局变量或全局变量
• __block存储域类说明符 - 类似于static、auto和register说明符，指定将变量值设置到哪个存储域中。

对于对象来说：

• 在MRC环境下，__block根本不会对指针所指向的对象执行copy操作，而只是把指针进行的复制。
• 而在ARC环境下，对于声明为__block的外部对象，在block内部会进行retain，以至于在block环境内能安全的引用外部对象。

什么时候栈上的Block会被复制到堆上呢？

1、调用Block的copy实例方法时
2、 Block作为函数返回值返回时
3、将Block赋值给附有__strong修饰符id类型的类或Block类型成员变量时
4、在方法名中含有usingBlock的Cocoa框架方法或GCD的API中传递Block时

循环引用问题

原因：Block中附有__strong修饰符的对象类型自动变量在从栈复制到堆上时，该对象会被Block所持有。

解决方案：

• ARC：通过 __weak 或 __unsafe_unretained 修饰符(iOS4)来替代 __strong 类型的被截获的自动变量
  通过 __block 说明符和设置nil来打破循环
• MRC：通过 __block 说明符指定变量不被Block所retain；ARC下__block说明符的作用仅限于使其能在Block中被赋值。

原理：
如果对block做一次copy操作, block的内存就会在堆中

• 它会对所引用的对象做一次retain操作
• 非ARC : 如果所引用的对象用了__block修饰, 就不会做retain操作
• ARC : 如果所引用的对象用了__unsafe_unretained__weak修饰, 就不会做retain操作

参考文章1
参考文章2