理解“块”（blocks）这一概念

block提供了闭包功能，这一语言特性作为一个扩展被添加到GCC编译器中，存在于所有现代Clang版本中（这个编译器工程被Mac OS X和iOS开发所使用）。block所需的运行时组件在Mac OS X 10.4和iOS 4.0和之后的所有版本中都可用.由于这个语言特性属于C语言级别的特性，因此在C，C++，Objective-C和Objective-C++代码中都可用，这些代码在一个支持该特性的编译器下编译，并运行在block运行时中。

block基础知识

block和函数相似，只不过是定义在另一个函数里面，和定义它的函数共享同一个范围内的东西。block用“^”符号来表示，后面跟着一对花括号，花括号里面是实现代码。

^{
// Block implementation here
}

block是一个数据类型，可以被赋值。与int，float或其他Objective-C对象一样，一个block也可以被赋值到一个变量，与其他类型的变量一样被使用。block类型的语义类似于函数指针。下面是一个无输入参数和返回参数的block例子：

void (^someBlock)() = ^{
// Block implementation here
};

下面是block的原型：

NSString * ( ^ myBlock )( int );

上面的代码是声明了一个block(^)原型，名字就叫做myBlock，携带一个int参数，返回只为NSString类型的指针。

下面来看看block的定义：

myBlock = ^( int number )
{
return [ NSString stringWithFormat: @"Passed number: %i", number ];
};

如上所示，将一个函数体赋值给了myBlock变量，其接收一个名为number的参数。该函数返回一个NSString对象。

如果不把block赋值给变量的话，可以忽略掉block原型的声明，例如直接将block当做实参进行传递。如下所示：

 someFunction( ^ NSString * ( void ) { return @"hello, world" } );

注意，上面这种情况必须声明返回值的类型——这里是返回NSString对象。

将block当做`形参`来传递

由于Objective-C是强制类型语言，所以作为函数参数的block也必须要指定返回值的类型，以及相关参数类型(如果需要的话)。

( void )logBlock: ( NSString * ( ^ )( int ) )theBlock;
block的强大之处在于：在声明它的范围内，所有变量都可以为其所捕获（capture）。也就是说，在此范围内的所有变量，在block里依然可用。默认情况下，block所捕获的任何变量在block里都不能修改，否则编译器会报错，除非将这样想要被修改的变量声明为__block修饰符。下面是一个block用来统计数组中小于2的数量的例子：

NSArray *array = @[@0, @1, @2, @3, @4, @5];
__block NSInteger count = 0;
[array enumerateObjectsUsingBlock: ^(NSNumber *number, NSUInteger idx, BOOL *stop){
    if ([number compare:@2] == NSOrderedAscending) {
        count++;
    }
}];
// count = 2

上面这段代码也展示了内联块（inline block）的用法。在Objective-C引入block之前，想要实现这样的功能只能通过传入函数指针和选择子（selector）的名称，但是这样做需要传入传出状态，经常通过一个“不透明的void指针“（an opaque void pointer）”来实现，从而导致添加额外的代码，也会令方法变得松散。而声明一个内联块，可把所有业务逻辑都放在一处。

当block捕获到一个对象类型的变量时，它会隐式地保留（retain）该对象变量。系统在释放（release）这个block的时候，也会将该对象一并释放。block本身可看做一个对象，也与其他对象一样有引用计数。当最后一个指向block的引用被移除之后，block会被回收，回收时也会释放它所捕获的对象变量，以平衡捕获时所执行的保留操作。

如果block被定义在一个类的实例方法中，则self变量跟该类的所有实例变量一样都可以被block访问。需要特别注意的的是，这些实例变量都可以被block修改，而无需用__block修饰符来声明。但是，如果一个实例变量被block捕获，无论是读还是写，self变量都会被隐式地捕获，因为实例变量跟self所指代的实例关联在一起。这样就会引起self变量被block所retain。这种情况下，如果block本身再被self所指代的实例retain的话，就会经常导致“保留环”（retain cycles）。

block的内部结构

一个block是一个对象，因为定义它的内存区域中的第一个变量就是一个指向一个Class对象指针，就是所谓的isa指针。这个内存区域的剩余部分包含维持block正常运行的各种信息。一个block对象的内存布局如下：

表一：

表一.png

表二：

表二.png

布局中最重要的变量是invoke，它是指向block的实现代码的函数指针，这里的函数原型至少传入一个void *参数，代表block本身。

descriptor是指向结构体的指针，该结构体中声明了block对象的大小，还声明了copy和dispose这两个辅助函数所对应的函数指针。copy和dispose辅助函数在拷贝和释放block对象时运行，其中会执行一些操作，例如前者会retain所捕获的对象，后者会将它们release。

block会包含所有它捕获的变量的拷贝，存储在descriptor变量之后，并分配足够多的空间以存储这些对象变量。需要注意的是，这并不意味着对象本身被拷贝，而是只拷贝指向这些对象的指针变量。当block执行的时候，这些捕获的变量需要从内存区域中读取出来，这也是为什么需要向invoke函数传递block参数的原因。

全局块，栈块和堆块

根据Block在内存中的位置分为三种类型：NSGlobalBlock，NSStackBlock, NSMallocBlock，即分别为全局块、栈块和堆块。

当定义block的时候，block的内存区域分配在栈中，即为栈块（stack block）。这就容易引起一些错误：

void (^block)();
if ( /* some condition */ ) {
    block = ^{
        NSLog(@"Block A");
    };
} else {
    block = ^{
        NSLog(@"Block B");
    };
}
block();

上面这段代码中，block是在if与else语句中定义的，当超过这个语句范围之后，这段内存区域就有可能被覆盖，从而导致意想不到的错误。

解决这个问题的方法是拷贝block，就向block对象发送copy消息。这样就将block从栈（stack）内存中拷贝到了堆（heap）内存中，从而可以在定义该block对象的范围之外使用它。此外，当被拷贝到堆中后，block就变成一个具有引用计数的对象。之后再对它进行copy操作，并不会真的执行copy操作，而是只增加它的引用计数。如果不再使用堆块（heap block）的话，在ARC（atomatic reference count）下就会自动释放，在MRC（manual reference count）下需要显式调用release函数。当引用计数为0的时候，堆块就会和其他对象一样被释放。然而，栈块（stack block）不需要显式释放，因为栈内存本来就会自动回收。

上面的代码加上两个copy方法的调用就会安全了，如下：

void (^block)();
if ( /* some condition */ ) {
    block = [^{
        NSLog(@"Block A");
    } copy];
} else {
    block = [^{
        NSLog(@"Block B");
    } copy];
}
block();

如果是手动管理引用计数（MRC）的话，上面的代码在用完块之后还需将其释放。

除了栈块和堆块，另一种块类型是全局块（global block）。这种块不需要捕获任何状态（比如外围的变量等），运行时也无需状态来参与。全局块的全部内存区域在编译时就已经完全确定，因此全局块被声明在全局内存里，而不需要每次用到的时候在栈中创建。这种块，实际上相当于单例（singletons）。这是一种减少不必要工作量的优化策略，如果把如此简单的块当做复杂的块来处理的话就会在copy和dispose该块时执行不必要的操作。

需要注意的是，不同于NSObjec的copy、retain、release操作：

Block_copy与copy等效，Block_release与release等效；
对Block不管是retain、copy、release都不会改变引用计数retainCount，retainCount始终是1；
NSGlobalBlock：retain、copy、release操作都无效；
NSStackBlock：retain、release操作无效，必须注意的是，NSStackBlock在函数返回后，Block内存将被回收。即使retain也没用。容易犯的错误是[[mutableAarry addObject:stackBlock]，（补：在ARC中不用担心此问题，因为ARC中会默认将实例化的block拷贝到堆上）在函数出栈后，从mutableAarry中取到的stackBlock已经被回收，变成了野指针。正确的做法是先将stackBlock copy到堆上，然后加入数组：[mutableAarry addObject:[[stackBlock copy] autorelease]]。支持copy，copy之后生成新的NSMallocBlock类型对象。
尽量不要对Block使用retain操作。

block作为属性时应使用copy进行声明

typedef void (^XYZSimpleBlock)(void);

@interface XYZObject : NSObject
@property (copy) XYZSimpleBlock blockProperty;
@end

block 使用 copy 是从 MRC 遗留下来的“传统”,在 MRC 中,方法内部的 block 是在栈区的,使用 copy 可以把它放到堆区.在 ARC 中写不写都行：对于 block 使用 copy 还是 strong 效果是一样的，但写上 copy 也无伤大雅，还能时刻提醒我们：编译器自动对 block 进行了 copy 操作。如果不写 copy ，该类的调用者有可能会忘记或者根本不知道“编译器会自动对 block 进行了 copy 操作”，他们有可能会在调用之前自行拷贝属性值。这种操作多余而低效。

block是C、C++、Objective-C中的词法闭包。
block可以接受参数，也可返回值。
block可以分配在栈或堆上，也可以是全局的。分配在栈上的block可拷贝到堆里，这样就合标准的Objective-C对象一样具有引用计数了。