iOS Block 语法及底层实现
前言
iOS开发的同学们肯定都用过block，对block 的运用熟练在我们开发过程中很有必要；在此我也对其进行一番解读，希望能在大家开发或者面试过程中有所帮助。
一、block 概要
1、什么是block
一句话：带有自动变量(局部变量)的匿名函数。
Q1 什么 是匿名函数 度娘解释曰 ;
Q2 自动变量相关：C语言函数中可能用到的变量由自动变量、函数参数、静态变量、静态全局变量、全局变量；有兴趣的还可以去探究其内存中的存储域
二、block用法定义
1、block语法及变量
block 语法： ^ 返回值类型 参数列表 表达式
^ (NSString *) (NSString *bookId){}
省略返回值写法：
^(void){};
省略返回值及参数写法：
^{};
2、block 实质
简单些一行block
声明一个block并打印
void(^block)(void)=^{
printf("block block \n");
};
block();
通过在终端命令行 clang -rewrite-objc 源代码文件名 ，会生成相应的.cpp文件，由C++编写的源文件。具体实现大家可以自己去操作一下我这里贴出一段类似代码：
C++ 源码文件中很多内容，只要看到截图的调用部分。
block实质也是一个oc对象，简单来说和class代码的设计思想是为其构建一个结构体struct，把结构体相应参数做索引，遵循一定的规则，去找到相应的实现方法；同样的我们在设计OC 对象时也应借助这个思想。无论对象怎么变化，他有一个基本的结构体单元。
三、block截获自动变量
1、block底层如何截获自动变量值
上文中讲到block实际是一个oc 对象，它就有isa指针、变量等对象属性，当执行block语句中有使用外部变量时，会将相应的变量值 自动声明并存储到block 的结构体当中去
2、blcok 捕获自动变量
__block 修饰词修饰变量，类似于static、auto 等c语言声明词，一经修饰，底层会做相应的处理；至于做了什么，要跟blcok 存储域有关。blcok类型 有三种
栈上 NSConcreteStackBlock
堆上 NSConcreteMallocBlock
全局 NSConcreteGlobalBlock （存储在程序的数据区）
当使用的是栈上的block 时，你使用的又是局部变量，想截获变量改变其值，必须用__block 修饰，是将该变量变为一个结构体自动变量才能被修改，示例如下：
block_t=blk;
{
__block NSMutableArray *array=[[NSMutableArray alloc] init];
blk=^(NSObject obj){
[array add object:obj];
}
blk([[NSObject alloc] init]);
}
或者这么写：
block_t=blk;
{
NSMutableArray *array=[[NSMutableArray alloc] init];
blk=[^(NSObject obj){
[array add object:obj];
} copy]
blk([[NSObject alloc] init]);
}
这两种写法 都是 将变量array 从 栈copy 到 堆上，第一种是array 变量通过 block 修饰符生成一个forwarding指针，指向其拷贝到堆上的生成的自动变量结构体；第二种是把block 拷贝到堆上截获的变量也会被拷贝到堆上，这样当运行完大括号的代码时，array 也不会被释放，知道block 运行完成被释放时，array 才会跟着被释放释放是由系统调用dispose完成。
关于对象类型自动变量捕获，使用方法一还是方法二有个小总结：
1）block作为函数返回值返回时
2）将block赋值给类的附有__strong 修饰符的id 类型或block类型成员变量时
3）向方法名中含有usingBlock 的cocoa框架方法或GCD 的api 传递block 时；
除了以上几种情况外，其他都建议使用方法二。
由于以上变量都是 strong 类型变量，如果是weak 类型变量呢？类似如下：
block_t=blk;
{
__block NSMutableArray __weak *array=[[NSMutableArray alloc] init];
blk=^(NSObject obj){
[array add object:obj];
}
blk([[NSObject alloc] init]);
}
经验证，运行完代码，在作用域外array 会被释放，array 不会有任何改变。
3、blcok循环引用
block 的循环引用是我们平时写代码经常要注意的问题，循环引用的原因即为 block 强持有该 自动变量，自动变量又强持有 blcok，运行完后释放时你等待我释放，我等待你释放，由此造成死循环；类似的有多线程中的死锁问题，二等待一运行完一等待二运行完导致两者都在等待执行卡死在那儿。如下图
循环引用示意图
避免循环引用的方式主要是两种：
1）使用__weak 或 __unsafe_unretained修饰自动变量使得blcok 弱持有 自动变量，当block 执行完后，blcok 和对象都能被释放
2）使用__block 修饰自动变量 ， 但是 必须要调用 一次 block ，才能使得 block变量对 自动变量的持有释放，不然还是会有循环引用
4、blcok 拷贝/释放
有一个小点，显示调用copy 和release 的情况，是在非ARC 情况下即需要我们主动去调用release 方法 将copy 到堆里的block 释放掉，这里我不做详细描述，有兴趣的可以自己去度娘问问；
block 的使用博大精深，需要更进一步的探寻它的使用场景，期待与你一起深入学习研究。。。
参考：
1、<<Object-C 高级编程iOS 与OSX 多线程和内存管理>>
