一.block本质
block本质上也是一个OC对象，它内部也有个isa指针
block是封装了函数调用以及函数调用环境的OC对象
对如下代码转换成c++代码进行分析
// auto：自动变量，离开作用域就销毁.如果不写默认就是auto
auto int age = 10;
static int height = 10;
void (^block)(void) = ^{
// age的值捕获进来（capture）
NSLog(@"age is %d, height is %d", age, height);
};
age = 20;
height = 20;
block();
block的底层结构如下图所示
二.block的变量捕获
为了保证block内部能够正常访问外部的变量，block有个变量捕获机制三.block的类型
block有3种类型，可以通过调用class方法或者isa指针查看具体类型，最终都是继承自NSBlock类型
NSLog(@"%@:%@:%@",[block class],[[block class] superclass],[[[block class] superclass] superclass]);
打印结果为__NSGlobalBlock__:NSBlock:NSObject
NSGlobalBlock （ _NSConcreteGlobalBlock ）
NSStackBlock （ _NSConcreteStackBlock ）
NSMallocBlock （ _NSConcreteMallocBlock ）
| block类型 | 环境 |
|---|---|
| NSGlobalBlock | 没有访问auto变量 |
| NSStackBlock | 访问了auto变量 |
| NSMallocBlock | NSStackBlock 调用了copy |
1.没有访问auto
void (^block)(void) = ^{
};
NSLog(@"%@",[block class]);//打印结果：__NSGlobalBlock__
2.访问了auto
auto int age = 10;
void (^block)(void) = ^{
NSLog(@"%@",age);
};
NSLog(@"%@",[block class]);//mrc环境打印结果：NSStackBlock 。ARC环境打印结果：__NSMallocBlock__，ARC环境下系统会自动调用copy到堆上。
3.NSStackBlock调用了copy
void (^block)(void) = [^{
NSLog(@"%d",age);
} copy];
每一种类型的block调用copy后的结果如下所示
| block的类 | 副本源的配置储存域 | 复制效果 |
|---|---|---|
| _NSConcreteStackBlock | 栈 | 从栈复制到堆 |
| _NSConcreteGlobalBlock | 程序的数据区域 | 什么也不做 |
| _NSConcreteMallocBlock | 堆 | 引用计数增加 |
四.block的copy
在ARC环境下，编译器会根据情况自动将栈上的block复制到推上，比如
1.block作为函数返回值时,ARC会自动进行copy操作;
typedef void(^MyBlock)(void);
MyBlock returnBlock(){
//调用方法在栈上，调用完后被销毁
int age =10;
void (^block)(void) = ^{
NSLog(@"%d",age);
};
return ^{
NSLog(@"%d",age);
};
}
当调用returnBlock()时相当于 block赋值给了MyBlock(产生强指针)，这时候会对block进行copy
void(^MyBlock)(void) = ^{
NSLog(@"%d",age);
};
2.将block赋值给(强指针)__strong指针时，ARC会自动进行copy操作;
typedef void(^MyBlock)(void);
void test(void){
//myblock强引用block
MyBlock myblock = ^{
NSLog(@"%d",age);
};//ARC会对block自动进行copy操作
}
3.block作为方法名中包含usingBlock的方法参数时
NSArray *array = @[];
[array enumerateObjectsUsingBlock:^(id _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
}];
4.block作为GCD的方法参数时，ARC会自动进行copy操作;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
});
五.block的使用
MRC环境下block属性写法（使用copy）
@property (copy, nonatomic) void (^block)(void);
ARC环境下block写法（可以使用copy、strong）
@property (strong, nonatomic) void (^block)(void);
@property (copy, nonatomic) void (^block)(void);
六.当block访问auto或者__block修饰的对象类型的变量时
block在栈上(没有copy操作)：将不会对变量产生强引用
block在被拷贝到堆上(已有copy操作)：1.会调用block内部的copy函数。2copy函数内部会调用_Block_object_assign函数。3_Block_object_assign函数会根据auto变量的修饰符（__strong强指针、__weak弱指针、__unsafe_unretained不是强引用）做出相应的操作，形成强引用或者弱引用（注意：ARC时auto和__block都会retain，MRC时auto会retain但__block不会retain）
block从堆上移除：1.会调用block内部dispose函数。2.dispose函数内部会调用_Block_object_dispose函数。3._Block_object_dispose函数会自动释放引用的auto变量（release）
如下源码分析
static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src) {
_Block_object_assign((void*)&dst->person, (void*)src->person, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
}
static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src) {
_Block_object_dispose((void*)src->person, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
}
static struct __main_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
//如果访问的是对象类型就会自动生成这两个函数，对他内部需要访问的对象类型变量进行内存管理操作return或
release
//block在被拷贝到堆上时会调用copy函数,对变量形成强引用或弱引用
void (*copy)(struct __main_block_impl_0*, struct __main_block_impl_0*);
//block从堆上移除时会调用block内部dispose函数释放变量release
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};
| 函数 | 调用时机 |
|---|---|
| copy函数 | 栈上的block复制到堆时 |
| dispose函数 | 堆上的block被废弃时 |
七.__block修饰符
block内部无法修改auto变量值
1.使用__block修饰后可以修改auto变量的值
2.__block不能修饰全局变量，静态变量
3.编译器会将__block修饰过的变量包装成对象
__block int age = 10;
void (^block)(void) = ^{
age = 23;
};
age = 123;
转成c++代码
__Block_byref_age_0 age = {0,(__Block_byref_age_0 *)&age, 0, sizeof(__Block_byref_age_0), 10};
void (*block)(void) = &__main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_age_0 *)&age, 570425344));
(age.__forwarding->age) = 123;
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
__Block_byref_age_0 *age; // 包装后的age对象
};
struct __Block_byref_age_0 {
void *__isa;//对象isa
__Block_byref_age_0 *__forwarding;//指向自己的指针
int __flags;//标识
int __size;//结构体所占内存大小
int age;//age变量
};
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
__Block_byref_age_0 *age = __cself->age; //在结构体__main_block_impl_0中找到__Block_byref_age_0 *age对象；
(age->__forwarding->age) = 23;
}
__forwarding为什么指向自身的指针
从下图可以看出如果在栈区__forwarding会指向栈区结构体地址如果复制到堆后__forwarding会指向堆区结构体地址
八.__block的内存管理
当block在在栈上时，并不会对__block变量产生强引用,没有调用copy函数还在栈上，栈上的变量随时会销毁
当block被copy到堆时，会调用block内部的copy函数,copy函数内部会调用_Block_object_assign函数,_Block_object_assign函数会对__block变量形成强引用当block从堆中移除时
九.auto变量、__block修饰对象类型的变量时
1.当block在栈上时，对他们都不会产生强引用
2.当block拷贝到堆上时，都会通过copy函数来处理它们
_Block_object_assign((void*)&dst->per1, (void*)src->per1, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);auto对象类型变量
（flag = 8 BLOCK_FIELD_IS_OBJECT ），当copy到堆上时，block会调用了[obj retain]方法，引用计数器会+1， 否则复制到堆上时，会对找不到该变量（因为局部变量受作用域影响，肯定比block的生命周期短），且在复制的过程中，通过fowarding指针可以找到堆上的该变量。
_Block_object_assign((void*)&dst->per2, (void*)src->per2, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);加了__block对象类型变量
flag = 3 (BLOCK_FIELD_IS_BYREF)，即使复制多次也只会`复制一次`，后面只是将该变量的`引用计数器+1`（但其实对于基本数据类型的话，我们也不会去关心引用计数器）。不加__block的话，相当于block结构体对基本数据类型对象做了一次const化到了结构体内，只能使用，不能修改和赋值。
3.当block从堆上移除是，都会通过dispose函数来释放它们