先貼一段代碼，接下來根據這段代碼逐步分析__weak、__strong、__block這些關鍵字的作用
一. 查看__weak、__strong、__block在這些修飾符下的源碼
main函數實現
typedef void (^Block) (void);
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
int no = 20;
__block int age = 10;
NSObject *object = [[NSObject alloc] init];
__weak NSObject *weakObject = object;
Block block = ^{
age = 20;
NSLog(@"%d", no);
NSLog(@"%d", age);
NSLog(@"%p", weakObject);
};
struct __main_block_impl_0* blockImpl = (__bridge struct __main_block_impl_0*)block;
block();
age = 30;
}
return 0;
}
以下代碼是將OC代碼轉換為C/C++代碼的結果
1. 使用__block修飾以后age變成了__Block_byref_age_0這種數據結構，是一個OC對象,含有isa指針，__forwarding指針指向自己，結構體大小__size，真正用來存儲age數值的變量。
struct __Block_byref_age_0 {
void *__isa;
__Block_byref_age_0 *__forwarding;
int __flags;
int __size;
int age;
};
2. __main_block_impl_0這種數據結構比最簡單的block多了三個參數，分別是int no;和NSObject *__weak weakObject;和__Block_byref_age_0 *age;,no值傳遞，age默認使用強引用。weakObject使用__weak修飾是因為外部使用了弱引用。如果外部不使用__weak修飾，默認會使用__strong修飾，也就是強引用。
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
int no;
NSObject *__weak weakObject;
__Block_byref_age_0 *age; // by ref
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _no, NSObject *__weak _weakObject, __Block_byref_age_0 *_age, int flags=0) : no(_no), weakObject(_weakObject), age(_age->__forwarding) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
3. __main_block_func_0這個函數主要就是調用block需要執行的具體函數。可以看到訪問age的時候使用了(age->__forwarding->age) = 20;這種方式，而不是直接使用age->age,這是為了保證block復制到堆上以后無論是在棧上還是在堆上的block都可以訪問到同一份block捕獲的堆上的變量。
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
__Block_byref_age_0 *age = __cself->age; // bound by ref
int no = __cself->no; // bound by copy
NSObject *__weak weakObject = __cself->weakObject; // bound by copy
(age->__forwarding->age) = 20;
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_2r__m13fp2x2n9dvlr8d68yry500000gn_T_main_d47e2d_mi_0, no);
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_2r__m13fp2x2n9dvlr8d68yry500000gn_T_main_d47e2d_mi_1, (age->__forwarding->age));
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_2r__m13fp2x2n9dvlr8d68yry500000gn_T_main_d47e2d_mi_2, weakObject);
}
4. __main_block_copy_0、_Block_object_assign在捕獲對象的時候進行對象的內存管理。如果是__block修飾的類型就是強引用，如果是對象類型根據外部的修飾類型而定，如果外部使用__strong修飾就是強引用，如果是使用__weak這里邊就使用弱引用。可以看到這里BLOCK_FIELD_IS_BYREF和BLOCK_FIELD_IS_OBJECT修飾類型是不同的。
static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src) {
_Block_object_assign((void*)&dst->age, (void*)src->age, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);
_Block_object_assign((void*)&dst->weakObject, (void*)src->weakObject, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
}
static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src) {
_Block_object_dispose((void*)src->age, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);
_Block_object_dispose((void*)src->weakObject, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
}
5. __main_block_desc_0 這里比最簡單的block多了兩個函數指針，分別是copy和dispose。函數實現就是上邊4的兩個函數。
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};
6. main函數刪除了多余的部分如下所示。
int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
int no = 20;
__Block_byref_age_0 age = {(void*)0,&age, 0, sizeof(__Block_byref_age_0), 10};
NSObject *object = objc_msgSend(objc_msgSend(objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init"));
__attribute__((objc_ownership(weak))) NSObject *weakObject = object;
Block block = &__main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, no, weakObject, &age, 570425344);
block->FuncPtr(block);
(age.__forwarding->age) = 30;
}
return 0;
}
如上可以看到__block int age = 10;變成了 __Block_byref_age_0 age = {(void*)0,&age, 0, sizeof(__Block_byref_age_0), 10};
age = 30;變成了(age.__forwarding->age) = 30;
這里就是在棧上訪問age最終存儲的地方，為了保持和block內部訪問到的是同一個地方所以使用了age.__forwarding先找到堆上的age這個結構體的地址，然后在訪問堆上該結構體的變量age。
二. 設置斷點查看age具體存放的內存地址
將以下這些結構體放在main函數上邊，用來獲取成員變量的內存地址的時候使用。
struct __Block_byref_age_0 {
void *__isa;
struct __Block_byref_age_0 *__forwarding;
int __flags;
int __size;
int age;
};
struct __main_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
void (*copy)(void);
void (*dispose)(void);
};
struct __block_impl {
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
void *FuncPtr;
};
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
struct __Block_byref_age_0 *age;
};
由下邊可知直接獲取age的地址和使用&(blockImpl->age->__forwarding->age)獲取的地址是一樣的，也就是說直接使用age就是訪問的copy到堆上的__Block_byref_age_0結構體里邊的age。
(lldb) p/x &age
(int *) $0 = 0x000000010065a598
(lldb) p/x &(blockImpl->age)
(__Block_byref_age_0 **) $1 = 0x000000010065a560
(lldb) p/x &(blockImpl->age->age)
(int *) $2 = 0x000000010065a598
(lldb) p/x &(blockImpl->age->__forwarding->age)
(int *) $3 = 0x000000010065a598
三. __block修飾符
- __block可以用于解決block內部無法修改auto變量值的問題
- __block不能修飾全局變量、靜態變量（static）
- 編譯器會將__block變量包裝成一個對象
四. __block的內存管理
當block在棧上時，并不會對__block變量產生強引用
-
當block被copy到堆時
a) 會調用block內部的copy函數
b) copy函數內部會調用_Block_object_assign函數
c) _Block_object_assign函數會對__block變量形成強引用（retain）
__block的內存管理-引用 當block從堆中移除時
a) 會調用block內部的dispose函數
b) dispose函數內部會調用_Block_object_dispose函數
c) _Block_object_dispose函數會自動釋放引用的__block變量（release）
四. __block的__forwarding指針
五. 對象類型的auto變量、__block變量
當block在棧上時，對它們都不會產生強引用
當block拷貝到堆上時，都會通過copy函數來處理它們
__block變量（假設變量名叫做a）
a) _Block_object_assign((void)&dst->a, (void)src->a, 8/BLOCK_FIELD_IS_BYREF/);對象類型的auto變量（假設變量名叫做p）
a) _Block_object_assign((void)&dst->p, (void)src->p, 3/BLOCK_FIELD_IS_OBJECT/);當block從堆上移除時，都會通過dispose函數來釋放它們
__block變量（假設變量名叫做a）
a) _Block_object_dispose((void)src->a, 8/BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);對象類型的auto變量（假設變量名叫做p）
a) _Block_object_dispose((void)src->p, 3/BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
六. 被__block修飾的對象類型
當__block變量在棧上時，不會對指向的對象產生強引用
當__block變量被copy到堆時
a) 會調用__block變量內部的copy函數
b) copy函數內部會調用_Block_object_assign函數
c) _Block_object_assign函數會根據所指向對象的修飾符（__strong、__weak、__unsafe_unretained）做出相應的操作，形成強引用（retain）或者弱引用（注意：這里僅限于ARC時會retain，MRC時不會retain）如果__block變量從堆上移除
a) 會調用__block變量內部的dispose函數
b) dispose函數內部會調用_Block_object_dispose函數
c) _Block_object_dispose函數會自動釋放指向的對象（release）
