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一、block能夠捕獲外界變量的原因

在定義Block的時(shí)候，外界變量被編譯器轉(zhuǎn)換成了結(jié)構(gòu)體成員變量，并且在調(diào)用Block的時(shí)候，這些變量的值會(huì)被拷貝到Block的結(jié)構(gòu)體實(shí)例中。這樣一來(lái)，即使在Block執(zhí)行之后，這些變量的作用域已經(jīng)結(jié)束，它們的值也能夠保留下來(lái)，并且能夠在Block內(nèi)部繼續(xù)使用。這種特性就是Block所具有的閉包特性，也是它能夠捕獲外界變量的原因。

二、block是什么

block是一種封裝了代碼塊的數(shù)據(jù)類型，可以在C、Objective-C和Swift中使用。它類似于函數(shù)或方法，但具有更靈活的特性，可以嵌套在其他代碼塊中使用，并且能夠捕獲外部變量。block可以作為參數(shù)傳遞給函數(shù)或方法，也可以作為返回值返回。在異步編程、多線程和事件處理等場(chǎng)景中，block被廣泛應(yīng)用。

block就是一個(gè)代碼塊， block是將函數(shù)及其執(zhí)行上下文封裝起來(lái)的對(duì)象，是一個(gè)匿名的函數(shù)對(duì)象， block也有isa。既然block內(nèi)部封裝了函數(shù)，那么它同樣也有參數(shù)和返回值，本身也可以被作為參數(shù)在方法和函數(shù)間傳遞。

block標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)法：

return_type (^blockName)(var_type) = ^return_type (var_type varName) {    // ...};blockName(var);

三、Block底層實(shí)現(xiàn)

block的底層實(shí)現(xiàn)是結(jié)構(gòu)體，和類的底層實(shí)現(xiàn)類似，都有isa指針，可以把block當(dāng)成是一個(gè)對(duì)象。下面通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)控制臺(tái)程序，來(lái)窺探block的底層實(shí)現(xiàn)。

block 的內(nèi)存結(jié)構(gòu)圖：

Block_layout結(jié)構(gòu)體成員含義如下：

isa: 指向所屬類的指針，也就是block的類型flags: 標(biāo)志變量，在實(shí)現(xiàn)block的內(nèi)部操作時(shí)會(huì)用到Reserved: 保留變量invoke: block執(zhí)行時(shí)調(diào)用的函數(shù)指針，block內(nèi)部的執(zhí)行代碼都在這個(gè)函數(shù)中descriptor: block的詳細(xì)描述，包含 copy/dispose 函數(shù)，處理block引用外部變量時(shí)使用variables: block范圍外的變量，如果block沒(méi)有調(diào)用任何外部變量，該變量就不存在

Block_descriptor結(jié)構(gòu)體成員含義如下：

reserved: 保留變量size: block的內(nèi)存大小copy: 拷貝block中被 __block 修飾的外部變量dispose: 和 copy 方法配置應(yīng)用，用來(lái)釋放資源

具體實(shí)現(xiàn)代碼：

enum {    BLOCK_REFCOUNT_MASK =     (0xffff),    BLOCK_NEEDS_FREE =        (1 << 24),    BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE =  (1 << 25),    BLOCK_HAS_CTOR =          (1 << 26), /* Helpers have C++ code. */    BLOCK_IS_GC =             (1 << 27),    BLOCK_IS_GLOBAL =         (1 << 28),    BLOCK_HAS_DESCRIPTOR =    (1 << 29)};/* Revised new layout. */struct Block_descriptor {    unsigned long int reserved;    unsigned long int size;    void (*copy)(void *dst, void *src);    void (*dispose)(void *);};struct Block_layout {    void *isa;    int flags;    int reserved;     void (*invoke)(void *, ...);    struct Block_descriptor *descriptor;    /* Imported variables. */};

延伸閱讀1：block類型

NSGlobalBlock：沒(méi)有訪問(wèn)auto變量NSStackBlock：訪問(wèn)了auto變量NSMallocBlock：調(diào)用了copy

block為什么能夠捕獲外界變量?