block 原理已有很多优秀的博客介绍过了，这里是对 block 相关知识的复习巩固
在 block 内部修改其外部变量，大家都知道要使用 __block 关键字，其原理简单的说就是：使用了 __blcok 之后，在 block 被 copy 到堆上的同时也会将捕获的外部变量 copy 到堆上，之后便可以在 block 内部对外部变量进行修改。具体情况下面分析。
无 __block 关键字的参数捕获
没有使用 __block 的关键字我们可以在 block 中使用但是不能修改，具体原因可以查看下以下源码。使用 clang 编译之后，有一个 __main_block_impl_0 的结构体，它就是 block 的 c++ 实现，它里面有一行 NSInteger a; 如果 block 中没有使用局部变量时，是没有这段代码的，同时其构造函数参数列表里面也多了个参数 a。
可以明显的看出这里的参数捕获只是完成了一次值得传递，当你在 block 中修改这个变量的时候，编译器就会报错。其实这里的变量 a, 与 block 外面的局部变量 a 已经不是同一个变量了，在 block 内部对其进行修改对外部没有任何影响。
int main(int argc, char * argv[]) {
@autoreleasepool {
NSInteger a = 10;
void (^blk)(void) = ^{printf("block\n, a = %ld",a);};
blk();
}
return 0;
}
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
NSInteger a;
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, NSInteger _a, int flags=0) : a(_a) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
NSInteger a = __cself->a; // bound by copy
printf("block\n, a = %ld",a);}
static struct __main_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};
int main(int argc, char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
NSInteger a = 10;
void (*blk)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, a));
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk);
}
return 0;
}
具有 __block 关键字的参数捕获
查看编译之后的代码，添加 __block 关键字之后，在 __main_block_impl_0 函数中可以看到出现一段代码 __Block_byref_a_0 *a; 变量 a 在被捕获之后被包装成为一个 __Block_byref_a_0 类型对象，__Block_byref_a_0 是一个结构体，具有 isa 指针，因此也是一个对象。
当block被copy到堆中时，拷贝辅助函数 __main_block_copy_0 会将__Block_byref_a_0 拷贝至堆中，所以即使局部变量所在堆被销毁，block依然能对堆中的局部变量进行操作。其中 __Block_byref_a_0 成员指针 __forwarding 用来指向它在堆中的拷贝，此时在栈上的变量的地址也指向堆，这样就保证了修改的对象始终是堆中的。
编译之后
struct __Block_byref_a_0 {
void *__isa;
__Block_byref_a_0 *__forwarding;
int __flags;
int __size;
int a;
};
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
__Block_byref_a_0 *a; // by ref
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, __Block_byref_a_0 *_a, int flags=0) : a(_a->__forwarding) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
__Block_byref_a_0 *a = __cself->a; // bound by ref
printf("block\n"); (a->__forwarding->a) = 10;}
static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_assign((void*)&dst->a, (void*)src->a, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);}
static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_dispose((void*)src->a, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);}
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*);
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0), __main_block_copy_0, __main_block_dispose_0};
int main(int argc, char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
__attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_a_0 a = {(void*)0,(__Block_byref_a_0 *)&a, 0, sizeof(__Block_byref_a_0)};
;
void (*blk)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_a_0 *)&a, 570425344));
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk);
}
return 0;
}
在 block 内修改全局变量
对于全局变量来说，其存储实在静态数据存储区，在程序结束之前都不会被释放，在 block 中可以直接对其进行修改。
NSInteger a;
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
a = 10; printf("block\n, a = %ld",a);}
static struct __main_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};
int main(int argc, char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
void (*blk)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA));
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk);
}
return 0;
}
static struct IMAGE_INFO { unsigned version; unsigned flag; } _OBJC_IMAGE_INFO = { 0, 2 };
捕获变量之后 block 的变化（无 __block 关键字）
局部变量：
__block_impl_0 实现中会增加一个成员变量，用来存储 block 外部变量的值，仅仅是一次值传递，在 block 内部对其操作会报错。
全局变量：
全局变量在 __block_impl_0 实现中并没有出现，因为全局变量存储在静态数据区，程序结束前并不会被销毁，block 可直接访问，因此在 __block_impl_0 结构体中没有体现。
局部静态变量：
__block_impl_0 结构体中会增加一个指针变量，在 _block_func_0 中通过局部变量的地址可以对其进行访问修改，但其作用域就是当前所在函数的作用域
更多关于 block 的知识参考文章：Block技巧与底层解析、谈 Objective-C block 的实现