函數(shù)或函數(shù)指針+外部上下文變量 = 閉包，block其實是OC對閉包的實現(xiàn)，配合dispatch_queue實現(xiàn)簡單的多線程異步。Dispatch_block_t是GCD提供的無參無返回值的Block語法糖。

block的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

struct __block_impl

isa指針：實現(xiàn)對象相關(guān)功能，執(zhí)行時指向&_Stack/Malloc/Global三種類型的地址

flags：附加信息，block copy時會使用（BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE、BLOCK_IS_GLOBAL等）invoke：函數(shù)指針，指向block實現(xiàn)的函數(shù)調(diào)用地址

descriptor：附加描述信息（Block_descriptor，包括size、copy和dispose的函數(shù)指針，signature函數(shù)簽名等）

/* variables：block捕獲過來的變量（把變量或變量的地址復(fù)制到了結(jié)構(gòu)體中） */

實現(xiàn)流程：調(diào)用_impl_0構(gòu)造函數(shù)初始化block結(jié)構(gòu)體，賦值回blockTest變量，blockTest->FuncPtr()即執(zhí)行函數(shù)。

/* 具體實現(xiàn)過于復(fù)雜的標記 */^{ blockContent } ();clang -rewrite-obj block.c文件，改寫觀察c語言實現(xiàn)：__block_impl，block結(jié)構(gòu)體指針_impl_0，結(jié)構(gòu)體最終實現(xiàn)，block的入口（__block_impl，Desc兩個變量 和 impl_0的構(gòu)造函數(shù)賦值isa、Flags、FuncPtr、Desc）

注：{ impl.isa = &_NSConcreteStackBlock; // 被強引用時應(yīng)賦值Global類型 }

_desc_0{ reserved; Block_size; } // block描述，當外部有__block變量需要被捕獲時，desc中會增加copy和dispose函數(shù)指針修改捕獲變量的引用計數(shù)

_func_0{ 函數(shù)實現(xiàn) } // block指向的函數(shù)實現(xiàn)

Block的三種類型

Block有isa指針，所以也有對象的相關(guān)功能，有三種類型，_NSConcrete開頭（ARC下只有兩種）

Global：全局靜態(tài)block，處于data段，不訪問任何外部變量，通過指針安全訪問

Stack：保存在棧中，函數(shù)返回時（block變量作用域結(jié)束）被銷毀，__block變量也會廢棄，所以提供copy功能拷貝到堆，即引入Malloc類型（ARC下自動拷貝到堆，所以會被Malloc取代）

Malloc：保存在堆中，引用計數(shù)為0時銷毀；Block被copy時會復(fù)制到堆中，并經(jīng)過很多步才賦值為malloc。

注：寫在全局作用域時，不獲取任何外部變量時，才是Global類型，否則ARC下自動copy變成Malloc類型，放在堆區(qū)。

Block的copy???

http://www.itdecent.cn/p/eff7130620a9http://www.itdecent.cn/p/bf3798fe3f49Block

會被Copy到堆上的4種情況1、手動[copy]；2、block是函數(shù)返回值；3、被強引用（賦值給__strong或id類型）；4、含有usingBlock方法的系統(tǒng)API，所以大多情況下都會是Malloc類型。

作為變量：剛聲明時在棧上（如果獲取了外部變量），賦值給非weak的變量（被強引用）即copy到堆上。

作為屬性：strong/copy修飾的屬性（被強引用）會被copy，weak和assign不會。

函數(shù)中：作為參不會被copy，作為返回值會被copy(因為被retain)。

自動copy：ARC下，Block先創(chuàng)建在棧上，如果獲取了外部變量，會通過objc_retainBlock把block拷貝到堆上，并通過objc_autoreleaseReturnValue把堆上的block放入自動釋放池。

注：stack到malloc是深拷貝，malloc到malloc是淺拷貝。

變量的捕獲

http://www.itdecent.cn/p/90dfdd73f431

基礎(chǔ)過程：impl_0結(jié)構(gòu)體中會增加一個同名變量，并在構(gòu)造函數(shù)中以：param(_param)用_param初始化捕獲到的成員變量到結(jié)構(gòu)體中保存起來。在最終函數(shù)執(zhí)行的代碼func_0中，通過__cself->intValue取出變量。

捕獲方式：是值的copy，復(fù)制到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，只能訪問，無法修改。

注：上述基礎(chǔ)的捕獲?局部變量的過程是不能在block內(nèi)部更改變量的值的，但有三種可以：全局變量extern，靜態(tài)變量static，全局靜態(tài)變量extern static。原因：全局變量作用域大，block訪問和普通函數(shù)訪問沒有區(qū)別；靜態(tài)變量是指針傳遞（而非值傳遞）。

__block（和靜態(tài)變量一樣，指針傳遞）

原理：被__block修飾符修飾的變量會實現(xiàn)一個__Block_byref_param_0結(jié)構(gòu)體，封裝外部變量，保存了變量的引用；還會增加_copy_0和_dispose_0兩個方法維護引用計數(shù)；所以可以更改外部變量的值。注1：__block會在實現(xiàn)中加一個__Block_byref_i_0結(jié)構(gòu)體指針存捕獲的變量的引用，所以會更改外部的值，并且，它會在desc中增加copy和dispose函數(shù)來修改引用計數(shù)。

注2：__Block_byref_intValue_0結(jié)構(gòu)體儲存了外部變量，內(nèi)部有個__forwarding指針指向自己，copy時會把這個指針指向堆上。

__forwarding：指向捕獲變量自身的指針，block拷貝到堆時會指向堆區(qū)的捕獲變量結(jié)構(gòu)體，用于解決局部變量超出作用范圍時block也能訪問的問題，而這也是block需要copy到堆上的意義。

block中對象變量的內(nèi)存管理

http://www.itdecent.cn/p/f222dc15b0e4

__block

當捕獲的變量obj從棧上拷貝到堆上時，assign被調(diào)用，block持有obj；當obj引用計數(shù)為0被釋放時，dispose被調(diào)用，block對obj的引用也消失。所以__block捕獲的變量可以對其進行適當?shù)膬?nèi)存管理。

__weak

變量的作用域結(jié)束后，內(nèi)存被釋放，block捕獲到的變量指向nil，即不會強引用原對象（用于打破和self的循環(huán)引用）

注：id array = [[NSArray alloc] init]; blk = [^(id obj) { // blockContent } copy];? // 因為函數(shù)結(jié)束時，捕獲的變量作用域結(jié)束，block會被直接銷毀，所以要手動copy。

循環(huán)引用

原因：block會拷貝對象變量的指針引用計數(shù)+1，self被捕獲后被強引用，此時如果self也持有block那就會導(dǎo)致循環(huán)引用。

解決：外部聲明一個self的弱引用weakSelf，block不持有self，打破循環(huán)引用。注：__block修飾后，在block內(nèi) = nil，也可以釋放對變量的強引用打破循環(huán)引用，但如果block不調(diào)用就內(nèi)存泄漏了。

與delegate的對比

1、block是讓代碼塊以閉包（一個函數(shù)+其執(zhí)行的外部上下文變量）的形式傳遞內(nèi)容，實在是太輕量級了，適用于大多數(shù)異步和簡單的回調(diào)。

2、當有多個方法回調(diào)時應(yīng)當選用delegate會更清晰，如UITableView的delegate代理方法。

3、block會涉及到棧區(qū)到 堆區(qū)的拷貝等操作，delegate只是定義了一個方法列表，在遵守了協(xié)議的對象的objc_protocol_list中添加了一個節(jié)點，運行時向?qū)ο蟀l(fā)送消息即可。所以block在時間空間消耗都大于delegate，性能消耗較大。

4、代理更加面向過程，block更加面向結(jié)果。

Block和函數(shù)指針的區(qū)別

函數(shù)指針僅僅是一個地址，不具備函數(shù)原型信息，沒有類型限制，比如一個指向變量的指針同樣可以指向一個函數(shù)，但是?block?作為函數(shù)對象，是有部分函數(shù)信息的，類型限制更明確。

block?方式便于實現(xiàn)真正的?“函數(shù)式”?編程，讓函數(shù)成為基本的運算元，往更遠的方向說，真正的函數(shù)式語言可以去掉寄存器(請參考馮諾依曼機器基本架構(gòu))，提高程序的執(zhí)行效率，近段時間的語言都支持?lambda?語法，包括JS、?C++?、?Python?、?Ruby等，可見各個編程語言為改進馮諾依曼架構(gòu)做出的努力和準備。

提高程序的健壯性， 定義函數(shù)的代碼會位于程序的代碼段，如果函數(shù)內(nèi)部出現(xiàn)內(nèi)存溢出，就會直接導(dǎo)致?crash，因為代碼段是不可寫的；block?作為函數(shù)對象在運行時生成，位于棧內(nèi)，即使出現(xiàn)內(nèi)存溢出，一般也不會直接導(dǎo)致?crash。

相關(guān)問答

請描述一下Block的底層結(jié)構(gòu)

_block_impl結(jié)構(gòu)體即Block的實現(xiàn)，包括isa，funcPtr，flag，reserved，descriptor，捕獲的變量。

Block的三種類型，何時從棧copy到堆

不捕獲變量時：_NSConcreteGlobalBlock；剛創(chuàng)建且捕獲了變量時在棧上：stack；被強引用或作為函數(shù)返回值時，copy到堆：malloc，以便棧上的作用域結(jié)束后扔能訪問到Block。所以一般用copy修飾，語義明確。

Block變量的捕獲，__weak和__block

Block會捕獲外部變量時有三種情況：auto——基礎(chǔ)數(shù)據(jù)值拷貝，指針類型指針拷貝，會在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中增加一個同名變量保存；__block——獲取地址強持有變量，引用計數(shù)+1，封裝成一個結(jié)構(gòu)體byref，并增加assign和dispose函數(shù)維護引用計數(shù)；__weak——通過一個弱引用指針捕獲對象，不強持有，一般用于打破block捕獲變量造成的循環(huán)引用。__weak id weakObj;

forward指針的作用

block從棧上拷貝到堆上時，byref結(jié)構(gòu)體中指向自身的forward指針會指向堆上的變量結(jié)構(gòu)體對象。保證無論在棧上還是堆上都能通過byref->forward->obj訪問到捕獲的變量。