前言

iOS-深入研究Block这篇文章结合实例介绍了Block的类型，循环引用等问题，接着我们通过Block的源码分析一下，它的底层是怎么操作的？

1 通过Clang分析Block

Block通过Clang将会编译成什么样的结构呢，它的invoke，isa，签名的原理是什么，我们来研究下。

#include "stdio.h"

int main(){

//    __Block_byref_a_0 int a = 18;
    int a = 8;
    void(^block)(void) = ^{

//        a++;
        printf("ro_robert - %d",a);
    };
    
     block();
    return 0;
}

我们通过xcrun -sdk iphonesimulator clang -S -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-14.5 block.c命令执行一个得到block.cpp文件.
我们打开block.cpp文件，找到main函数，如下

int main(){
    int a = 8;
    void(*block)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, a));

     ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
    return 0;
}
static struct IMAGE_INFO { unsigned version; unsigned flag; } _OBJC_IMAGE_INFO = { 0, 2 };

从上可以看出，我们要研究的 void(*block)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, a));*是这行代码。
我们经过调整下，如下

 void(*block)(void) = __main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, a));

void(*block)(void) 这是一个函数指针，
这里的__main_block_impl_0就是一个函数调用。

  ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);

把这行也调下，如下所示

 block->FuncPtr(block);

我们先看下__main_block_impl_0这个是什么，经过搜下，如下

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

这是一个结构体，

 void(*block)(void) = __main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, a));

就是这个结构体的构造函数，传了三个参数，其中有一个我们传的参数是a，这个__main_block_impl_0这个结构体中也有一个变量a，他们有什么关系呢，我们来看下。
我们在block.c中把这个变量a去掉，看下是什么效果。

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;
  }
};

这个就是现在__main_block_impl_0结构体，我们发现这里的没有a这个变量了，它的构造函数同样也没有a这个参数。
我们再来看下之前的结构体的构造函数

 __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _a, int flags=0) : a(_a) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }

这里: a(_a) 是C++语法，默认会对传过来的参数a赋值，_a会传给a,说白了就是赋值操作，block在底层会把变量捕获进来，变成自己的成员变量。
我们通过真实的App代码，如下

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSObject *objc = [NSObject alloc];

    __block NSObject *objc1 = [NSObject alloc];
    void (^block1)(void) = ^{
        NSLog(@"ro_Block %@ ",objc1);
    };
    block1();
}

我们打开ViewController.cpp文件，找到__ViewController__viewDidLoad_block_impl_0这个结构体，如下

struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0* Desc;
  NSObject *__strong objc1;
  __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0(void *fp, struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0 *desc, NSObject *__strong _objc1, int flags=0) : objc1(_objc1) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

这里面有一个NSObject *__strong objc1;对象，这说明我们的Block在捕获取变量时会生成相应的成员变量。
在编译价段，impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;这里是一个stackBlock;。
之前我们介绍过，捕获局部或者属性变量，又不是弱引用，应该是这个MallocBlock，为什么这里是StatckBlock，我们来看下。

在这里我们是在编译时是StackBlock，程序还要经过运行时，才会变成堆，是如何变成堆呢，需要我们再研究下。
这里有一个fp参数，是第一个参数，经过查找，它是__ViewController__viewDidLoad_block_func_0，而它又是这个

static void __ViewController__viewDidLoad_block_func_0(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0 *__cself) {
  NSObject *__strong objc1 = __cself->objc1; // bound by copy

        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_r7_rnm6hs1x2jg8bqy7sjwsskx00000gn_T_ViewController_2b1512_mi_0,objc1);
    }

函数，就是传一个函数过去，之后进行了FuncPtr的执行，就是去执行__ViewController__viewDidLoad_block_func_0这个函数，就是运行起来。
block函数式保存，如果不调用执行，永远也没可能执行它的功能逻辑。
我们切换到block.c代码中，为了防止干扰。

#include "stdio.h"

int main(){

//    __Block_byref_a_0 int a = 18;
    int a = 18;
    void(^block)(void) = ^{

//        a++;
        printf("ro_robert - %d",a);
//        printf("ro_robert");

    };
    
     block();
    return 0;
}

通过命令编成cpp，我们看下__main_block_func_0

static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
  int a = __cself->a; // bound by copy
   printf("ro_robert - %d",a);

    }

这里csef就是传过来的就是自己，
int a = __cself->a;这里的int a 与 __cself->a，就是赋值操作，内容相同，但是地址不同，说白就是值拷贝。
接下来，我们把int a加上__block看下效果，代码如下

#include "stdio.h"

int main(){

//    __Block_byref_a_0 int a = 18;
    __block int a = 18;
    void(^block)(void) = ^{

        a++;
        printf("ro_robert - %d",a);
//        printf("ro_robert");

    };
    
     block();
    return 0;
}

再次编译，我们再分析下__block做了什么操作？
我们看下__main_block_impl_0的结构体

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;
  }
};

我们发现int a 变成 *__Block_byref_a_0 a;
我们再下main函数

int main(){


    __attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_a_0 a = {(void*)0,(__Block_byref_a_0 *)&a, 0, sizeof(__Block_byref_a_0), 18};
    void(*block)(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 *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
    return 0;
}

经过整理，如下

int main(){


    __Block_byref_a_0 a = {(void*)0,
        (__Block_byref_a_0 *)&a,
        0,
        sizeof(__Block_byref_a_0),
        18};
    
    void(*block)(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 *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
    return 0;
}

这里__Block_byref_a_0结构体初始化，* (__Block_byref_a_0 )&a,这里取a的地址。

struct __Block_byref_a_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_a_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 int a;
};

这里是__Block_byref_a_0这个结构体，__forwarding这里指向a的地址，在这个__main_block_impl_0结构体中把__forwarding传给了参数a，在__main_block_func_0这个函数中

 __Block_byref_a_0 *a = __cself->a;

这里的__cself->a;与外界的a是一样的，指向同一块内存区域，说明的就是指针拷贝。
__block生成的__Block_byref_a_0这样的结构体，传给的block的是指针地址，这就是为什么加了__block可以修改外部变量。

2 Block的签名和copy过程

我们在block.cpp文件发现__main_block_copy_0，__main_block_dispose_0，__main_block_desc_0这些结构体，他们是干什么用的呢，我们来分析下block的copy过程。
我们通过断点，分析下汇编流程，调试代码如下

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSObject *objc = [NSObject alloc];

    NSObject *objc1 = [NSObject alloc];
    void (^block1)(void) = ^{
        NSLog(@"robert_Block %@ ",objc1);
    };
    block1();
    
}

我们在block打断点，调试，如下

这里调用了objc_retainBlock函数，走进这个函数（也可以通过符号断点），发现调用了_Block_copy这个函数，通过符号断点，是在libsystem_blocks.dylib中，这个是没有开源的，我们找替找工程libclosure(这里用79版本)，可以查看到，我们看下它的源码，如下

void *_Block_copy(const void *arg) {
    struct Block_layout *aBlock;

    if (!arg) return NULL;
    
    // The following would be better done as a switch statement
    aBlock = (struct Block_layout *)arg;
    if (aBlock->flags & BLOCK_NEEDS_FREE) {
        // latches on high
        latching_incr_int(&aBlock->flags);
        return aBlock;
    }
    else if (aBlock->flags & BLOCK_IS_GLOBAL) {
        return aBlock;
    }
    else {// 栈 - 堆 (编译期)
        // Its a stack block.  Make a copy.
        size_t size = Block_size(aBlock);
        struct Block_layout *result = (struct Block_layout *)malloc(size);
        if (!result) return NULL;
        memmove(result, aBlock, size); // bitcopy first
#if __has_feature(ptrauth_calls)
        // Resign the invoke pointer as it uses address authentication.
        result->invoke = aBlock->invoke;

#if __has_feature(ptrauth_signed_block_descriptors)
        if (aBlock->flags & BLOCK_SMALL_DESCRIPTOR) {
            uintptr_t oldDesc = ptrauth_blend_discriminator(
                    &aBlock->descriptor,
                    _Block_descriptor_ptrauth_discriminator);
            uintptr_t newDesc = ptrauth_blend_discriminator(
                    &result->descriptor,
                    _Block_descriptor_ptrauth_discriminator);

            result->descriptor =
                    ptrauth_auth_and_resign(aBlock->descriptor,
                                            ptrauth_key_asda, oldDesc,
                                            ptrauth_key_asda, newDesc);
        }
#endif
#endif
        // reset refcount
        result->flags &= ~(BLOCK_REFCOUNT_MASK|BLOCK_DEALLOCATING);    // XXX not needed
        result->flags |= BLOCK_NEEDS_FREE | 2;  // logical refcount 1
        _Block_call_copy_helper(result, aBlock);
        // Set isa last so memory analysis tools see a fully-initialized object.
        result->isa = _NSConcreteMallocBlock;
        return result;
    }
}

我们知道Block是一个结构体，struct Block_layout *aBlock;是Block_layout类型的，它的源码如下

struct Block_layout {
    void * __ptrauth_objc_isa_pointer isa;
    volatile int32_t flags; // contains ref count
    int32_t reserved;
    BlockInvokeFunction invoke;
    struct Block_descriptor_1 *descriptor;
    // imported variables
};

这里面有isa指针
flags标识
invoke调用函数
descriptor其它相关描述，是否正在析构等。
这个flags标识符的定义有

// Values for Block_layout->flags to describe block objects
enum {
    BLOCK_DEALLOCATING =      (0x0001),  // runtime 正在析构
    BLOCK_REFCOUNT_MASK =     (0xfffe),  // runtime 掩码
    BLOCK_INLINE_LAYOUT_STRING = (1 << 21), // compiler

#if BLOCK_SMALL_DESCRIPTOR_SUPPORTED
    BLOCK_SMALL_DESCRIPTOR =  (1 << 22), // compiler
#endif

    BLOCK_IS_NOESCAPE =       (1 << 23), // compiler
    BLOCK_NEEDS_FREE =        (1 << 24), // runtime
    BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE =  (1 << 25), // compiler
    BLOCK_HAS_CTOR =          (1 << 26), // compiler: helpers have C++ code
    BLOCK_IS_GC =             (1 << 27), // runtime
    BLOCK_IS_GLOBAL =         (1 << 28), // compiler
    BLOCK_USE_STRET =         (1 << 29), // compiler: undefined if !BLOCK_HAS_SIGNATURE
    BLOCK_HAS_SIGNATURE  =    (1 << 30), // compiler 签名
    BLOCK_HAS_EXTENDED_LAYOUT=(1 << 31)  // compiler
};

我们对_Block_copy符号断点，然后通命令查看，如图

这是一个全局block。我们再改下代码，让这个block捕获外部变量，如图

这是一个stackBlock，这个block应该是MallocBlock，因为这里还没有经过copy操作，当我们执行完copy操作后，如图

这里成为了MallocBlock，我们再看上面_Block_copy的源码，

*aBlock = (struct Block_layout *)arg;*

这里转换Block_layout类型。

 if (aBlock->flags & BLOCK_NEEDS_FREE) {
        // latches on high
        latching_incr_int(&aBlock->flags);
        return aBlock;
    }

这是是引用计数据相关处理。

else if (aBlock->flags & BLOCK_IS_GLOBAL) {
        return aBlock;
    }

如果是GlobalBlock直接返回。
经过编译期过来的是不能生成堆的，当发现是一个stackBlock，又捕获了外界变量，

size_t  size = Block_size(aBlock);
struct Block_layout *result = (struct Block_layout *)malloc(size);

这里就会根据原来的大小，就会开辟一段内存空间，然后把原始的数据拷贝到新的Block_layout中，isa指针标记为_NSConcreteMallocBlock,这里就变成了堆Block。

上图中所示的invoke是函数调用者，signatrue就是Block的签名。
signatrue的解释 v8@?0 v代表返回值，8代表8字节， @?代表Block类型，0代表从0号位置开始

3 Blocklayout的结构

当我们invoke的时候，这个消息会失效或有问题，会进入消息转发流程，在最后慢速转发流程时，必须要获取签名才能进行invocation.
我再次看下blocklayout的结构体

struct Block_layout {
    void * __ptrauth_objc_isa_pointer isa;
    volatile int32_t flags; // contains ref count
    int32_t reserved;
    BlockInvokeFunction invoke;
    struct Block_descriptor_1 *descriptor;
    // imported variables
};

我们看下descriptor这个类型，如下

#define BLOCK_DESCRIPTOR_1 1
struct Block_descriptor_1 {
    uintptr_t reserved; 
    uintptr_t size; // 大小
};

descriptor是可选参数，内存连续可选，因为我们的类型不一样，所以结构也不一样，因为有stackBlock,MallocBlock,GlobalBlock的区分，每个类型的结构体不一样，通过标识符判断。

我们在源码找到

#define BLOCK_DESCRIPTOR_2 1
struct Block_descriptor_2 {
    // requires BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE
    BlockCopyFunction copy;
    BlockDisposeFunction dispose;
};

#define BLOCK_DESCRIPTOR_3 1
struct Block_descriptor_3 {
    // requires BLOCK_HAS_SIGNATURE
    const char *signature;
    const char *layout;     // contents depend on BLOCK_HAS_EXTENDED_LAYOUT
};

这些结构体，这些都是通过标识符号来判断。

static struct Block_descriptor_2 * _Block_descriptor_2(struct Block_layout *aBlock)
{
    uint8_t *desc = (uint8_t *)_Block_get_descriptor(aBlock);
    desc += sizeof(struct Block_descriptor_1);
    return (struct Block_descriptor_2 *)desc;
}

这里通过内存平移来获取到Block_descriptor_2，我们分析下。

static struct Block_descriptor_3 * _Block_descriptor_3(struct Block_layout *aBlock)
{
    uint8_t *desc = (uint8_t *)_Block_get_descriptor(aBlock);
    desc += sizeof(struct Block_descriptor_1);
    if (aBlock->flags & BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE) {
        desc += sizeof(struct Block_descriptor_2);
    }
    return (struct Block_descriptor_3 *)desc;
}

这里也是通过平移，判断有没有Block_descriptor_2，有的话，再加上Block_descriptor_2的大小就是Block_descriptor_3的起始位置。

我们看下Block_descriptor_3的结构，如

struct Block_descriptor_3 {
    // requires BLOCK_HAS_SIGNATURE
    const char *signature;
    const char *layout;     // contents depend on BLOCK_HAS_EXTENDED_LAYOUT
};

这里有signature，只要有signature的打印，就说明肯定有Block_descriptor_3，我们可以通过x/6gx命令，查看内存。

4 Block的捕获变量生命周期

Block捕获变量时都做了哪些操作，_Block_copy这个函数做了什么？带着这些疑问，我们继续分析底层原理。
我们先看下ViewController.cpp文件，在文件中搜索__ViewController__viewDidLoad_block_desc_0，这个函数，源码如下

static struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
  void (*copy)(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0*, struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0*);
  void (*dispose)(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0*);
} __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0), __ViewController__viewDidLoad_block_copy_0, __ViewController__viewDidLoad_block_dispose_0};

这里copy和dispose两个函数，__ViewController__viewDidLoad_block_dispose_0这个就是 Block_descriptor_2中的dispose，__ViewController__viewDidLoad_block_copy_0是_Block_copy函数的指针，它做了什么事情呢，我们来看下，__ViewController__viewDidLoad_block_copy_0这个函数里面会调用_Block_object_assign这个函数，相当于copy函数。
我们继续分析_Block_object_assign，看看它的操作流程，我们在源码中搜下_Block_object_assign*这个函数，如下

The flags parameter of _Block_object_assign and _Block_object_dispose is set to
    * BLOCK_FIELD_IS_OBJECT (3), for the case of an Objective-C Object, // 普通object对象，未使用__block修饰的
    * BLOCK_FIELD_IS_BLOCK (7), for the case of another Block, and
    * BLOCK_FIELD_IS_BYREF (8), for the case of a __block variable.对应__block修饰
If the __block variable is marked weak the compiler also or's in BLOCK_FIELD_IS_WEAK (16)

这里是三个标识符号，捕获变量的判断和相应处理。我们看下_Block_object_assign函数的源码，如

void _Block_object_assign(void *destArg, const void *object, const int flags) {
    const void **dest = (const void **)destArg;
    switch (os_assumes(flags & BLOCK_ALL_COPY_DISPOSE_FLAGS)) {
      case BLOCK_FIELD_IS_OBJECT:
        /*******
        id object = ...;
        [^{ object; } copy];
        ********/

        // _Block_retain_object_default = fn (arc)
        _Block_retain_object(object);
        *dest = object;
        break;

      case BLOCK_FIELD_IS_BLOCK:
        /*******
        void (^object)(void) = ...;
        [^{ object; } copy];
        ********/
        
        *dest = _Block_copy(object);
        break;
    
      case BLOCK_FIELD_IS_BYREF | BLOCK_FIELD_IS_WEAK:
      case BLOCK_FIELD_IS_BYREF:
        /*******
         // copy the onstack __block container to the heap
         // Note this __weak is old GC-weak/MRC-unretained.
         // ARC-style __weak is handled by the copy helper directly.
         __block ... x;
         __weak __block ... x;
         [^{ x; } copy];
         ********/

        *dest = _Block_byref_copy(object);
        break;
        
      case BLOCK_BYREF_CALLER | BLOCK_FIELD_IS_OBJECT:
      case BLOCK_BYREF_CALLER | BLOCK_FIELD_IS_BLOCK:
        /*******
         // copy the actual field held in the __block container
         // Note this is MRC unretained __block only. 
         // ARC retained __block is handled by the copy helper directly.
         __block id object;
         __block void (^object)(void);
         [^{ object; } copy];
         ********/

        *dest = object;
        break;

      case BLOCK_BYREF_CALLER | BLOCK_FIELD_IS_OBJECT | BLOCK_FIELD_IS_WEAK:
      case BLOCK_BYREF_CALLER | BLOCK_FIELD_IS_BLOCK  | BLOCK_FIELD_IS_WEAK:
        /*******
         // copy the actual field held in the __block container
         // Note this __weak is old GC-weak/MRC-unretained.
         // ARC-style __weak is handled by the copy helper directly.
         __weak __block id object;
         __weak __block void (^object)(void);
         [^{ object; } copy];
         ********/

        *dest = object;
        break;

      default:
        break;
    }
}

如果是BLOCK_FIELD_IS_OBJECT普通对象类型，执行

 _Block_retain_object(object);
 *dest = object;

_Block_retain_object调用了_Block_retain_object_default，这个函数空实现，默认交给系统级别的ARC操作。
对象账值给目标dest，具备相同的内存空间。
BLOCK_FIELD_IS_BLOCK Block类型，执行

*dest = _Block_copy(object);

_Block_copy调用。
BLOCK_FIELD_IS_BYREF类型，执行

 *dest = _Block_byref_copy(object);

_Block_byref_copy这个函数。我们看下它的源码，如下

static struct Block_byref *_Block_byref_copy(const void *arg) {
    struct Block_byref *src = (struct Block_byref *)arg;

    //
    if ((src->forwarding->flags & BLOCK_REFCOUNT_MASK) == 0) {
        // src points to stack
        struct Block_byref *copy = (struct Block_byref *)malloc(src->size);
        copy->isa = NULL;
        // byref value 4 is logical refcount of 2: one for caller, one for stack
        copy->flags = src->flags | BLOCK_BYREF_NEEDS_FREE | 4;
        copy->forwarding = copy; // patch heap copy to point to itself
        src->forwarding = copy;  // patch stack to point to heap copy
        copy->size = src->size;

        if (src->flags & BLOCK_BYREF_HAS_COPY_DISPOSE) {
            // Trust copy helper to copy everything of interest
            // If more than one field shows up in a byref block this is wrong XXX
            struct Block_byref_2 *src2 = (struct Block_byref_2 *)(src+1);
            struct Block_byref_2 *copy2 = (struct Block_byref_2 *)(copy+1);
            copy2->byref_keep = src2->byref_keep;
            copy2->byref_destroy = src2->byref_destroy;

            if (src->flags & BLOCK_BYREF_LAYOUT_EXTENDED) {
                struct Block_byref_3 *src3 = (struct Block_byref_3 *)(src2+1);
                struct Block_byref_3 *copy3 = (struct Block_byref_3*)(copy2+1);
                copy3->layout = src3->layout;
            }

            // 捕获到了外界的变量 - 内存处理 - 生命周期的保存
            (*src2->byref_keep)(copy, src);
        }
        else {
            // Bitwise copy.
            // This copy includes Block_byref_3, if any.
            memmove(copy+1, src+1, src->size - sizeof(*src));
        }
    }
    // already copied to heap
    else if ((src->forwarding->flags & BLOCK_BYREF_NEEDS_FREE) == BLOCK_BYREF_NEEDS_FREE) {
        latching_incr_int(&src->forwarding->flags);
    }
    
    return src->forwarding;
}

if ((src->forwarding->flags & BLOCK_REFCOUNT_MASK) == 0) 引用计数相关的处理，
arc自己找。
struct Block_byref *copy = (struct Block_byref )malloc(src->size);这里copy一份
copy->isa = NULL;为空。
copy->flags = src->flags | BLOCK_BYREF_NEEDS_FREE | 4; 标识符赋值
copy->forwarding = copy; forwarding拷贝一份
src->forwarding = copy;copy赋给原始的forwarding，这说明原来的forwarding和copy后的forwarding是同一个，都是栈到堆，forwarding传给了objc1这个对象。
if (src->flags & BLOCK_BYREF_HAS_COPY_DISPOSE)这里判断BLOCK_BYREF_HAS_COPY_DISPOSE*被捕获的变量进到这个判断里面。
接着执行

copy2->byref_keep = src2->byref_keep;
copy2->byref_destroy = src2->byref_destroy;

原始对象与copy对象一样。

(*src2->byref_keep)(copy, src);

这里byref_keep进行调用，我们捕获取外界的变量，对它进行相关内存的处理，赋值操作，我们看下byref_keep源码

struct Block_byref_2 {
    // requires BLOCK_BYREF_HAS_COPY_DISPOSE
    BlockByrefKeepFunction byref_keep; 
    BlockByrefDestroyFunction byref_destroy;
};

对外界变量生命周期的保存，如果外界的变量变为nil了，block内部的变量也成为nil了。
byref_keep相当于copy函数，
byref_destroy相当于dipose函数
最后调用的就是_Block_object_assign这个函数，在ViewController.cpp中搜下这个函数，找到如下代码

static void __Block_byref_id_object_copy_131(void *dst, void *src) {
 _Block_object_assign((char*)dst + 40, *(void * *) ((char*)src + 40), 131);
}

dst + 40就是copy，我们内部的变量，也是Block_byref类型，占用24字节，Block_byref_2占用16字节，刚好这里就是Block_byref_3这个结构体。

struct Block_byref_3 {
    // requires BLOCK_BYREF_LAYOUT_EXTENDED
    const char *layout;
};

这是Block_byref_3的结构体，这里相当于传的是object1这个对象。
__block修饰的变量流程

copy，从栈拷贝到栈上
block捕获变量 _Block_byref类型
对_Block_byref对象进行一次copy操作
针对_Block_byref里面修饰的object进行copy操作
byref_keep调用这个函数把里面的对象保存一下
释放调用_Block_object_dispose这个函数

void _Block_object_dispose(const void *object, const int flags) {
    switch (os_assumes(flags & BLOCK_ALL_COPY_DISPOSE_FLAGS)) {
      case BLOCK_FIELD_IS_BYREF | BLOCK_FIELD_IS_WEAK:
      case BLOCK_FIELD_IS_BYREF:
        // get rid of the __block data structure held in a Block
        _Block_byref_release(object);
        break;
      case BLOCK_FIELD_IS_BLOCK:
        _Block_release(object);
        break;
      case BLOCK_FIELD_IS_OBJECT:
        _Block_release_object(object);
        break;
      case BLOCK_BYREF_CALLER | BLOCK_FIELD_IS_OBJECT:
      case BLOCK_BYREF_CALLER | BLOCK_FIELD_IS_BLOCK:
      case BLOCK_BYREF_CALLER | BLOCK_FIELD_IS_OBJECT | BLOCK_FIELD_IS_WEAK:
      case BLOCK_BYREF_CALLER | BLOCK_FIELD_IS_BLOCK  | BLOCK_FIELD_IS_WEAK:
        break;
      default:
        break;
    }
}

这里_Block_object_dispose函数的源码

BLOCK_FIELD_IS_OBJECT普通对象，执行

_Block_release_object(object);

调用_Block_release_object_default这个函数，空实现

BLOCK_FIELD_IS_BLOCK如果是Block类型，执行

_Block_release(object);

_Block_release的源码

void _Block_release(const void *arg) {
    struct Block_layout *aBlock = (struct Block_layout *)arg;
    if (!aBlock) return;
    if (aBlock->flags & BLOCK_IS_GLOBAL) return;
    if (! (aBlock->flags & BLOCK_NEEDS_FREE)) return;

    if (latching_decr_int_should_deallocate(&aBlock->flags)) {
        _Block_call_dispose_helper(aBlock);
        _Block_destructInstance(aBlock);
        free(aBlock);
    }
}

_Block_destructInstance销毁实例对象， free(aBlock);释放block。

BLOCK_FIELD_IS_BYREF byref类型（被_block捕获的类型），执行

_Block_byref_release(object);

_Block_byref_release的源码

static void _Block_byref_release(const void *arg) {
    struct Block_byref *byref = (struct Block_byref *)arg;

    // dereference the forwarding pointer since the compiler isn't doing this anymore (ever?)
    byref = byref->forwarding;
    
    if (byref->flags & BLOCK_BYREF_NEEDS_FREE) {
        int32_t refcount = byref->flags & BLOCK_REFCOUNT_MASK;
        os_assert(refcount);
        if (latching_decr_int_should_deallocate(&byref->flags)) {
            if (byref->flags & BLOCK_BYREF_HAS_COPY_DISPOSE) {
                struct Block_byref_2 *byref2 = (struct Block_byref_2 *)(byref+1);
                (*byref2->byref_destroy)(byref);
            }
            free(byref);
        }
    }
}

这里调用了byref_destroy这个函数，free(byref);释放byref这个变量，byref里面的对象也会释放。

else if ((src->forwarding->flags & BLOCK_BYREF_NEEDS_FREE) == BLOCK_BYREF_NEEDS_FREE) {
latching_incr_int(&src->forwarding->flags);
}如果不是正常对象 latching_incr_int执行这个函数，自己处理。

总结

这篇文章我们通过源码分析了Block的底层是如何工作的，它的copy流程，释放流程，捕获对象做了比较详细的分析。通过这篇文章我们对Block的底层有了很深层次的认识，有疑问，欢迎大家随时来交流学习。

iOS-Block源码分析

前言

1 通过Clang分析Block

2 Block的签名和copy过程

3 Blocklayout的结构

4 Block的捕获变量生命周期

总结

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