Block简介

      Block是C语言的扩充功能。一言以蔽之，带有局部变量的匿名函数，简单说它就是一个函数指针。

一、语法：

格式：Block变量 = Block值

具体形式如下：

声明并赋值：返回值类型(^变量名)(参数列表) = ^返回值类型 参数列表 表达式;

调用：变量名(参数列表);

使用实例1：

// 声明Block变量，并赋值

void(^name)(int num) = ^void(int num){ NSLog(@"%d", ++num); };

// 使用Block变量

name(6);

使用实例2：

// 定义Block类型

typedef void(^BlockType)(int num);

// 用定义的类型声明变量，并赋值

BlockType name = ^void(int num){ NSLog(@"%d", ++num); };

// 调用

name(8);

二、Block的种类

2.1、NSGlobalBlock

a.全局区域创建的Block，永远是 NSGlobalBlock

b.局部区域创建的Block，有指针变量引用，不访问局部变量/成员变量，是 NSGlobalBlock

d.局部区域创建的Block，没有指针变量引用，不访问局部变量/成员变量，是 NSGlobalBlock

2.2、NSMallocBlock

c.局部区域创建的Block，有指针变量引用，访问局部变量/成员变量，是 NSMallocBlock

2.3、NSStackBlock

e.局部区域创建的Block，没有指针变量引用，访问局部变量/成员变量，是 NSStackBlock

对于d\e两种情况的一般用法，如下：

// 1> 作为方法参数，如：[self methodBlock:^{ NSLog(@">>>"); }];

// 2> 创建后直接调用(一般不这么用)，如：^{ NSLog(@">>>"); }();

三、实质：

获取源码的方法：

1> 创建Command Line Tool工程。

2> 添加Block相关代码。

3> 打开终端并CD到main.m文件所在的文件夹。

4> 执行命令：clang -rewrite-objc main.m，该文件夹下会多出main.cpp文件，该文件的末尾就是相关源码。

以下是5种比较典型的使用情况的源码：

情况1：局部Block不访问Block外部的变量

// OC代码

// main函数中，声明局部Block变量，并赋值，Block的实现只是打印一个字符串，然后调用该Block。

// clang编译后的相关代码

// 该结构体和Block相关，我们只关注两个属性：isa && FuncPtr

// isa：表示Block的类型

// FuncPtr：表示Block的实现(其实是个函数指针)

// 该结构体有两个属性和一个构造函数

// impl：和Block相关的结构体，其结构体指针和__main_block_impl_0结构体指针相同(因为它是第一个成员变量，固它们的首地址相同)

// Desc：是个结构体，对结构体__main_block_impl_0的描述，即开辟内存空间时的依据

// __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int flags=0)：构造函数，该函数需要两个参数，分别是函数指针和描述性的结构体指针

// 静态函数，其实就是Block的对应实现

// 结构体实例，是__main_block_impl_0结构体的描述

// 主函数，函数内部

// 1、声明了结构体指针变量并赋值

// 2、根据该指针找到对应的函数，调用了该函数

// 大概流程就是：

1、从 main 函数开始

1.1、声明结构体指针block，然后调用__main_block_impl_0结构体的构造函数，传入参数__main_block_func_0函数指针(函数首地址，函数名即函数首地址)和__main_block_desc_0_DATA指针，得到__main_block_impl_0结构体，并将得到的结构体的地址赋值给block。

1.2、block就是__main_block_impl_0结构体的首地址，也是__block_impl结构体的首地址，所以根据block->FuncPtr，可以拿到对应函数指针，然后调用该函数，该函数打印一个字符串。

情况2：局部Block读取其外部的局部变量

// OC代码

// main函数中，声明局部变量 num 并赋值，声明局部Block变量，并赋值，Block的实现打印一个字符串和 num 值，然后调用该Block。

// clang编译后的相关代码

// 和情况1一样

// 比情况1多了一个 num 变量，构造函数也多了一个对应该变量的参数

// 该函数内部声明一个局部变量，并根据__cself获取对应的值赋给该变量，然后打印相应的东西

// 注意：根据OC对象的定义，对象其实就是结构体指针，所以这里__cself是一个Block对象

// 和情况1一样

// 主函数，函数内部

// 1、声明变量 num 并赋值 666

// 2、声明了结构体指针变量并赋值

// 3、根据该指针找到对应的函数，调用了该函数

// 大概流程就是：

1、从 main 函数开始

1.1、声明变量 num 并赋值 666

1.2、声明结构体指针block，然后调用__main_block_impl_0结构体的构造函数，传入参数__main_block_func_0函数指针(函数首地址，函数名即函数首地址)和__main_block_desc_0_DATA指针和num，得到__main_block_impl_0结构体，并将得到的结构体的地址赋值给block。

1.3、block就是__main_block_impl_0结构体的首地址，也是__block_impl结构体的首地址，所以根据block->FuncPtr，可以拿到对应函数指针，然后调用该函数，该函数打印一个字符串。

情况3：局部Block修改其外部的局部变量

// OC代码

//main函数中，声明__block修饰的局部变量 num 并赋值，声明局部Block变量，并赋值，Block的实现打印一个字符串和 ++num 值，然后调用该Block。

// clang编译后的相关代码

// 和情况1一样

// num 变量转变的结构体

// 对比情况2，这里把int类型的num变量，换成了__Block_byref_num_0类型的结构体指针(即对象)，这里__block修饰后的num变量被编译成了对象

// __cself对象中获取num对象，又从num对象中获取__forwarding对象，然后从__forwarding对象中获取num变量，执行++num之后打印输出最后的值

// __forwarding就是一个指向自身结构体的首地址的结构体指针，这样做的目的就是在把变量从栈区复制到堆区的时候，不论变量在哪一个存储区域，都可以正确访问其对应的变量值

// 复制对象(引用计数+1)

// 处理对象(引用计数-1)

// 结构体实例，是__main_block_impl_0结构体的描述，对比情况2，成员变量中多了两个函数指针，这两个函数指针就是结构体指针(即对象)的内存管理函数，系统会在适当的时候自动调用它们

// 主函数，函数内部

// 1、声明结构体变量 num 并赋了相关的值

// 2、声明了结构体指针变量block并赋值，这里调用构造函数创建该结构体的时候，第三个参数是num的结构体指针，即num对象

// 3、根据该指针找到对应的函数，调用了该函数

// 大概流程就是：

1、从 main 函数开始

1.1、声明结构体变量 num 并赋了相关的值

1.2、声明结构体指针block，然后调用__main_block_impl_0结构体的构造函数，传入参数__main_block_func_0函数指针(函数首地址，函数名即函数首地址)和__main_block_desc_0_DATA指针和num对象，得到__main_block_impl_0结构体，并将得到的结构体的地址赋值给block。

1.3、block就是__main_block_impl_0结构体的首地址，也是__block_impl结构体的首地址，所以根据block->FuncPtr，可以拿到对应函数指针，然后调用该函数，该函数打印相关值。

情况4：局部Block访问(读取&修改)全局变量

// OC代码

// 声明全局int类型的变量num，并赋值6

// main函数中，声明局部Block变量，并赋值，Block的实现打印一个字符串和 num 值，然后调用该Block

// clang编译后的相关代码

// 和情况1一样

// 声明全局变量num并赋初始值6。

// 和情况1一样

// 和情况1一样，只是多了num变量的打印，num值来自全局变量

// 和情况1一样

// 和情况1一样

// 大概流程就是：

1、从 main 函数开始

1.1、声明结构体指针block，然后调用__main_block_impl_0结构体的构造函数，传入参数__main_block_func_0函数指针(函数首地址，函数名即函数首地址)和__main_block_desc_0_DATA指针，得到__main_block_impl_0结构体，并将得到的结构体的地址赋值给block。

1.2、block就是__main_block_impl_0结构体的首地址，也是__block_impl结构体的首地址，所以根据block->FuncPtr，可以拿到对应函数指针，然后调用该函数，该函数打印一个字符串。

情况5：全局Block访问(读取&修改)全局变量

// OC代码

//全局Block读取全局变量

//全局Block修改全局变量

// main函数调用Block

// clang编译后的相关代码

// 和情况4一样

// 和情况4一样

// 和情况4一样

// 和情况4一样

// 和情况4一样

// 调用对应的函数构造__blk1_block_impl_0静态结构体

// 把上面的结构体指针(对象)赋值给blk1变量

// main函数，调用全局blk1

// 大概流程就是：

1、从 main 函数开始

1.1、直接调用代表Block实例的全局的结构体指针

综上可知：

1、Block其实就是OC所谓的实例，每一个Block，都会被编译为对应的结构体指针，通过这个结构体指针，可以找到对应的函数实现以及Block内部访问的外部的局部变量或成员变量。

2、Block有3种类型：_NSConcreteGlobalBlock(全局)、_NSConcreteStackBlock(栈)、__NSConcreteMallocBlock(堆)

3、访问全局变量或者不访问任何外部变量的Block变量(注意是变量，不是实现)，永远都是全局Block

4、参数形式出现的栈Block，如果在方法内部被一个新Block指针变量引用，那么该栈Block被会复制一份到堆区，新Block指针指向这个堆Block

5、__block修饰后的变量，该变量会被编译为一个结构体，且该结构体包含这个变量，并以结构体指针(对象)的形式被访问，因此当一个变量没有被__block修饰时，Block内部捕获的是该变量的值，被__block修饰时，Block内部捕获的是包含该变量的对象

四、总结

      归根结底，Block就是一个包含函数实现和所使用的变量(如果需要的话)的结构体指针，即OC对象，所以Block可以被当做全局变量、局部变量、成员变量、参数、返回值，来回传递使用，更重要的是，它能携带函数的实现(函数指针)，这意味着它能封装一段代码块，被来回传递，在适当的时候调用执行，执行的同时也可以修改它携带的变量值，起到异地异步传值的的目的。

      因为Block是个OC对象，当它本身作为一个对象的成员变量时，而其内部又引用这个对象或者这个对象的成员变量和方法的时候(或者多个对象依次引用构成了循环链)，就会导致循环引用，从而导致内存问题。这种情况，一般用 __weak 弱化 self 指针就可以了。这里不细说各种循环引用的问题。