关于block(二)----为什么使用copy，为什么使用__block

不知道大家使用block的时候有没有想过：

为什么block赋值需要用copy？

Blk blockTest0 = ^() {
    printf("assa\n");
};
Blk blockTest = [blockTest0 copy];

对于全局block来说，就和全局常量一样，copy就是引用，且没有引用计数的增减，在app结束前不会释放，对于这类block就相当于一个无参数的c函数，我们只需要一个函数指针来调用它，blockTest就是它的函数指针。

    __block int h = 9;
    printf("h在block外的地址%p\n",&h);
    //__NSStackBlock__,直接在栈中被调用
    void(^staBlock1)(void) = ^{
        printf("h在block内的地址%p\n",&h);
        h = 11;
        printf("h在block内赋值后的地址%p\n",&h);
    }();

对于上面这个block，我们先不考虑__block的存在，我们引用了外部变量h，h是在block外是局部变量，存储在栈中，栈内存由系统控制释放，当我们在调用staBlock1的时候，可能变量h已经在栈中被释放了，这导致后续调用h引发程序崩溃；
当block有赋值操作时，这个block就可能在离开这个作用域后被调用，为了避免这种情况，OC采用了copy方法，

struct __ClangProxy__staff_block_impl_8 {
  struct __block_impl impl;
  struct __ClangProxy__staff_block_desc_8* Desc;
  . . .;//引用的外部变量
  __ClangProxy__staff_block_impl_8(void *fp, struct __ClangProxy__staff_block_desc_8 *desc, int *_tt, int flags=0) : tt(_tt) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

由于对外部变量的引用是存放在block的结构体中的，只要将这个结构体重新copy一份，放到堆上，引用堆上的变量（堆上变量根据引用计数来管理释放与否），也就不会有“调用已被释放的变量”这种情况。

为什么在block内有变值操作的变量，需要使用__block修饰?

copy问题解决了“调用已被释放的变量”的问题，但是另一个问题接踵而来，

在上面代码中，block使用copy方法后，变量h被copy到了堆中，那么它就与原来的h互不相干了，此时在block对h赋值h=11，就是堆上的h变为11，而block外部的h是存储在栈中的，它还是9，这与编程意图有悖，这个编程意图很显然是要同时改变block内外h的值，保持block内外变量的一致性才是编程的要求。
这个问题，OC使用了__block来解决了，使用这个 关键字修饰 会将h从一个基本类型int变量，变换为一个结构体的成员变量，例如：

struct __Block_byref_h_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_h_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 int h;
};

这个结构体我在关于block的clang源码中有讲到。使用__block后，block结构体中引用的就不是基本类型h了，而是结构体__Block_byref_h_0 *struct_h;，在block外，当还没有发生block的copy操作时，__Block_byref_h_0 *struct_h存储在栈中，结构体中还有一个成员__Block_byref_h_0 *__forwarding是指向自身的指针，再看使用h的时候，我们的调用方法是struct_h->__forwarding->h，这并不是多此一举；在block发生copy操作后，__Block_byref_h_0 *struct_h结构体会被copy到堆中__Block_byref_h_0 *malloc_struct_h，这时__forwarding就发挥它的作用了，它指向了堆中的结构体__forwarding = malloc_struct_h，我们调用h的时候相当于是struct_h->malloc_struct_h->h，这里也就解决了变量copy到堆后，block赋值导致变量在block内外值不一样的问题了。