第一篇文章 Block深層剖析（一）介紹了Block的一些基礎概念和用法。
第二篇文章 Block深層剖析（二）分析了最簡單的Block源碼。
這篇文章將會介紹有關Block截獲的相關特點和源碼分析。
首先總結一下Block截獲的特點：

（1）對于基本數據類型局部變量截獲其值。
（2）對于對象類型的局部變量連同其所有權修飾符一起截獲。
（3）以指針形式截獲局部靜態變量。
（4）不截獲全局變量和靜態全局變量。

1.截獲局部變量值

1.1查看源碼

#include "stdio.h"
int global_var = 110;
static int static_global_var = 119;
int main() {
    int a = 0;
    int val = 123;
    static int static_var = 120;
    __strong id strong_object = NULL;
    void(^blockName)(void) = ^{
        printf("局部 基本數據類型 變量 val = %d\n",val);
        printf("局部 靜態變量 static_var = %d\n",static_var);
        printf("全局變量 global_var = %d\n",global_var);
        printf("全局靜態變量 static_global_var = %d\n",static_global_var);

        printf("局部__strong對象類型變量 strong_object = %p\n",strong_object);

    };
    blockName();
    return 0;
}

clang -rewrite-objc a.c 后得到的block源碼，省略與上一篇文章中分析過的源碼相同的 __block_impl結構體和__main_block_desc_0結構體。

int global_var = 110;
static int static_global_var = 119;

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  int val;
  int *static_var;
  __strong  id strong_object;
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, 
int _val, int *_static_var, id _strong_object, int flags=0)
 : val(_val), static_var(_static_var), strong_object(_strong_object) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};
// copy函數的調用時機：棧上的Block復制到堆上時
// 只有調用了copy函數才能持有截獲的附有__strong修飾符的對象類型的自動變量值，如果不調用即使截獲了對象，它也會隨著變量的作用域結束而被廢棄。
因此在Block中使用對象類型的自動變量時，需要調用Block的copy函數
static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src)
{
_Block_object_assign(
(void*)&dst->strong_obj, (void*)src->strong_obj, 3
/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
}
// dispose函數調用時機：堆上的Block被廢棄時
static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src)
{
_Block_object_dispose((void*)src->strong_obj, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
}


static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
  int val = __cself->val;
  int *static_var = __cself->static_var; 
  id strong_object = __cself->strong_object; 

        printf("局部 基本數據類型 變量 val = %d\n",val);
        printf("局部 靜態變量 static_var = %d\n",(*static_var));
        printf("全局變量 global_var = %d\n",global_var);
        printf("全局靜態變量 static_global_var = %d\n",static_global_var);

        printf("局部__strong對象類型變量 strong_object = %p\n",strong_object);

    }
int main() {
    int a = 0;
    int val = 123;
    static int static_var = 120;
    __attribute__((objc_ownership(strong))) id strong_object = __null;
    void(*blockName)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0(
(void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, 
val, &static_var, strong_object, 570425344));

    ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blockName)->FuncPtr)((__block_impl *)blockName);
    return 0;
}

1.2源碼分析

對比與之前的不同之處發現:

（1）Block語法表達式中使用的局部變量val ,作為成員變量添加到了__main_block_impl_0結構體中。

（2）局部靜態變量static_var，以指針類型的成員變量添加到__main_block_impl_0結構體中。

（3）對象類型的局部變量strong_obj，連同其所有權修飾符一起截獲作為成員變量添加到__main_block_impl_0結構體中。

copy函數的調用時機：棧上的Block復制到堆上時
只有調用了copy函數才能持有截獲的附有__strong修飾符的對象類型的自動變量值，如果不調用即使截獲了對象，它也會隨著變量的作用域結束而被廢棄。
因此在Block中使用對象類型的自動變量時，需要調用Block的copy函數。

dispose函數調用時機：堆上的Block被廢棄時。

（4）全局變量global_var和全局靜態變量static_global_var沒有作為成員變量添加到__main_block_impl_0結構體中。

這里注意在Block語法表達式中沒有使用的局部變量a,是不會添加到__main_block_impl_0結構體中的

總結：“截獲自動變量值” 意味著在執行Block語法時，Block語法表達式中使用的自動變量被保存到Block的結構體實例中。

2.__block說明符

__block修飾符是為了解決在Block語法中不能修改截獲變量問題（注意"使用"和"賦值"是不一樣的）。__block說明符全稱："__block存儲域說明符"。

存儲域說明符用于指定將變量值設置到哪個存儲域中。
如auto表示作為自動變量存儲在棧中；
static表示作為靜態變量存儲在數據區中。
下面結合源碼進行分析

2.1查看源碼

#include "stdio.h"
int main()
{
   __block int val = 123;
   void(^blockName)(void) = ^{
       val = 456;
       printf("局部變量 val = %d\n",val);
   };
   blockName();
   return 0;
}

clang -rewrite-objc a.c 后得到的block源碼。

struct __Block_byref_val_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_val_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 int val;
};

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  __Block_byref_val_0 *val; // by ref
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, 
__Block_byref_val_0 *_val, int flags=0) 
: val(_val->__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_val_0 *val = __cself->val; // bound by ref
       (val->__forwarding->val) = 456;
       printf("局部變量 val = %d\n",(val->__forwarding->val));
   }
static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst
, struct __main_block_impl_0*src) {
_Block_object_assign((void*)&dst->val, (void*)src->val, 8
/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);}

static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src) {
_Block_object_dispose((void*)src->val, 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()
{
   __attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_val_0 val = {
(void*)0,(__Block_byref_val_0 *)&val
, 0, sizeof(__Block_byref_val_0), 123};

   void(*blockName)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, 
&__main_block_desc_0_DATA, 
(__Block_byref_val_0 *)&val, 570425344));

   ((void (*)(__block_impl *))
((__block_impl *)blockName)->FuncPtr)((__block_impl *)blockName);

   return 0;
}

2.2源碼分析

2.2.1 __block變量val

__block int val = 123;

clang后源碼

 __Block_byref_val_0 val = {
(void*)0,(__Block_byref_val_0 *)&val
, 0, sizeof(__Block_byref_val_0), 123};

我們發現__block變量val 變成了__Block_byref_val_0結構體類型的自動變量。

struct __Block_byref_val_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_val_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 int val;
};

查看__Block_byref_val_0結構體聲明，發現val變量出現在改結構體中，這就意味著
__Block_byref_val_0結構體持有相當于原自動變量的成員變量。

2.2.2 __block變量賦值

^{
       val = 456;
       printf("局部變量 val = %d\n",val);
   };

clang后源碼

static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
  __Block_byref_val_0 *val = __cself->val; // bound by ref

       (val->__forwarding->val) = 456;
       printf("局部變量 val = %d\n",(val->__forwarding->val));
   }

Block的__main_block_impl_0結構體實例持有指向__block變量的__Block_byref_val_0結構體實例的指針。
__Block_byref_val_0結構體實例的成員變量__forwarding 持有指向該實例自身的指針。
通過成員變量__forwarding可以訪問到成員變量val,上面說過這個成員變量val相當于原自動變量。

2.2.3 __block變量的捕獲

Block的__main_block_impl_0結構體實例持有指向__block變量的__Block_byref_val_0結構體實例的指針。

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  __Block_byref_val_0 *val; // by ref
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, 
__Block_byref_val_0 *_val, int flags=0) 
: val(_val->__forwarding) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

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Block深層剖析（三）

Block深層剖析（三）

1.截獲局部變量值

1.1查看源碼

1.2源碼分析

2.__block說明符

2.1查看源碼

2.2源碼分析

2.2.1 __block變量val

2.2.2 __block變量賦值

2.2.3 __block變量的捕獲

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Block深層剖析（三）

1.截獲局部變量值

1.1查看源碼

1.2源碼分析

2.__block說明符

2.1查看源碼

2.2源碼分析

2.2.1 __block變量val

2.2.2 __block變量賦值

2.2.3 __block變量的捕獲

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