block截获的变量

1.普通自动变量（局部变量）

NSString *string = @"123";

void (^block)(void) = ^{
    NSLog(@"----%@",string);
};

block编译后的结构体中会自动新增类型名称相同的成员变量，即（NSString *string;）此时block外部的string与block内部的string实则为两个独立的变量，改变block外部的string并不会影响到block内部string的值，改变block内部string则会产生编译错误

2.静态变量、静态全局变量、全局变量

对于静态全局变量、全局变量，由于作用域是全局的，所以直接访问就好。
对于静态变量

static int number = 123;
static NSString *string = @"123";

void (^block)(void) = ^{
    NSLog(@"--%d--%@",number,string);
};

block编译后会将number和string的指针地址(&number,&string)存储至自身的结构体中作为成员变量，即（int *number，NSString **string;）,这样在block内外修改变量则是同步的（block内部通过指针间接修改，外部直接修改）

3.__block修饰的变量

__block int number = 1;
void (^block)(void) = ^{
    number = 2;
};

被__block修饰的变量在编译后会转变成结构体对象，如下：

struct __Block_byref_number_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_number_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 int number;
};

__block int number = 1;编译后为：

   __Block_byref_number_0 number = {(void*)0,(__Block_byref_number_0 *)&number, 0, sizeof(__Block_byref_number_0), 1};

可看到初始化的 number结构体下的__forwarding存储的是number结构体实例自己的地址

block编译后的结构体中也会新增一个成员变量（__Block_byref_number_0 *number;）初始化block的时候会将block外部的number的成员变量__forwarding赋值给block结构体内的number，（block ->number = number->__forwarding），因此block内部新增的是一个指向外部number结构体的指针

对number进行修改时，实则会修改__forwarding指向的结构体下的number的值

对number进行修改.png

number = 2; 编译后如下：

static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
       __Block_byref_number_0 *number = __cself->number; // bound by ref
       (number->__forwarding->number) = 2;
  }

此处的__forwarding存储的是外部number结构体的地址，外部number结构体下的__forwarding存储的是它自身的地址，因此，不管修改block内部还是外部的number，实则都是修改同一个__Block_byref_number_0结构体下的number

当block被从栈上复制到堆上时，__block修饰的number同样会被从栈上复制到堆上，此时则存在两个number结构体，一个在栈上一个在堆上，block内部访问__block变量时 则会访问堆上的__block变量，在block外部修改number时，则访问的是栈上的number结构体，但在将栈上的__block变量复制到堆上时，会将它的成员变量__forwarding的值替换为复制目标堆上的__block变量结构体实例的地址，因此修改栈上的number结构体实例时，实际是通过__forwarding修改堆上的number结构体下的成员变量number的值

__block变量从栈上复制到堆上.png

附编译后的代码

int main(int argc, char * argv[]) {
    __block int number = 1;
    void (^block)(void) = ^{
        number = 2;
    };
}

struct __block_impl {
  void *isa;
  int Flags;
  int Reserved;
  void *FuncPtr;
};

struct __Block_byref_number_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_number_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 int number;
};

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  __Block_byref_number_0 *number; // by ref
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, __Block_byref_number_0 *_number, int flags=0) : number(_number->__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_number_0 *number = __cself->number; // bound by ref

        (number->__forwarding->number) = 2;
    }

static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_assign((void*)&dst->number, (void*)src->number, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);}

static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_dispose((void*)src->number, 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[]) {

    __attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_number_0 number = {(void*)0,(__Block_byref_number_0 *)&number, 0, sizeof(__Block_byref_number_0), 1};

    void (*block)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_number_0 *)&number, 570425344));

}