你真的理解 block修飾符的原理麼？

為什麼block中不能修改普通變數的值？

__block的作用就是讓變數的值在block中可以修改麼？

如果有的讀者認為，問題太簡單了，而且你的答案是：

因為編譯器會有警告，各種教程也都說了不能修改。

應該是的吧。

很多教程、資料上都稱block是「帶有自動變數值的匿名函式」。這樣的解釋顯然是正確的，但也是不利於初學者理解的。我們首先通過乙個例子看一看block到底是什麼？

typedef
void (^block)(void);
block block;;}
block();

拋開block略有怪異的語法不談，其實對於乙個block來說：

它更像是乙個微型的程式。

為什麼這麼說呢，我們知道程式就是資料加上演算法，顯然，block有著自己的資料和演算法。可以看到，在這個簡單的例子中，block的資料就是int型別變數val，它的演算法就是乙個簡單的nslog方法。對於一般的block來說，它的資料就是傳入的引數和在定義這個block時截獲的變數。而它的演算法，就是我們往裡面寫的那些方法、函式呼叫等。

當然，我們還注意到在上面的demo中，通過typedef，block非常類似於乙個oc的物件。限於篇幅和主題，這裡不加證明的給出乙個結論：block其實就是乙個objective-c的物件。有興趣的讀者可以結合runtime中類和物件的定義進一步思考。

剛剛我們已經意識到，block的定義和呼叫是分離的。通過clang編譯器，可以看到block和其他objective-c物件一樣，都是被編譯為c語言裡的普通的struct結構體來實現的。我們來看乙個最簡單的block會被編譯成什麼樣：

//這個是源**
int main();
block();
return
0;}

編譯後的**如下：

struct __block_impl ;
struct __main_block_impl_0 
};struct
void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself)
static
struct __main_block_desc_0 __main_block_desc_0_data = ;

**非常長，但是並不複雜，一共是四個結構體，顯然乙個block物件被編譯為了乙個__main_block_impl_0型別的結構體。這個結構體由兩個成員結構體和乙個建構函式組成。兩個結構體分別是__block_impl和__main_block_desc_0型別的。其中__block_impl結構體中有乙個函式指標，指標將指向__main_block_func_0型別的結構體。總結了一副關係圖：

block在定義的時候：

//呼叫__main_block_impl_0結構體的建構函式
struct __main_block_impl_0 tmp = __main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_data);
struct __main_block_impl_0 *blk = &tmp;

block在呼叫的時候：

（*blk->impl.funcptr)(blk);

之前我們說到，block有自己的資料和演算法。顯然演算法（也就是**）是放在__main_block_func_0結構體裡的。那麼資料在**呢，這個問題比較複雜，我們來看一看文章最初的demo會編譯成什麼樣，為了簡化**，這裡只貼出需要修改的部分。

struct __main_block_impl_0 
};struct void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself)

可以看到，當block需要截獲自動變數的時候，首先會在__main_block_impl_0結構體中增加乙個成員變數並且在結構體的建構函式中對變數賦值。以上這些對應著block物件的定義。

在block被執行的時候，把__main_block_impl_0結構體，也就是block物件作為引數傳入__main_block_func_0結構體中，取出其中的val的值，進行接下來的操作。

如果你耐心地看完了上面非常囉嗦繁瑣的block介紹，那麼你很快就明白為什麼block中不能修改普通的變數的值了。

通過把block拆成這四個結構體，系統「完美」的實現了乙個block，使得它可以截獲自動變數，也可以像乙個微型程式一樣，在任意時刻都可以被呼叫。但是，block還存在這乙個致命的不足：

注意到之前的__main_block_func_0結構體，裡面有printf方法，用到了變數val，但是這個block，和最初block截獲的block，除了數值一樣，再也沒有一樣的地方了。參見這句**：

int
val = __cself->val;

當然這並沒有什麼影響，甚至還有好處，因為int val變數定義在棧上，在block呼叫時其實已經被銷毀，但是我們還可以正常訪問這個變數。但是試想一下，如果我希望在block中修改變數的值，那麼受到影響的是int val而非__cself->val，事實上即使是__cself->val，也只是截獲的自動變數的副本，要想修改在block定義之外的自動變數，是不可能的事情。這就是為什麼我把demo略作修改，增加一行**，但是輸出結果依然是」val = 0」。

//修改後的demo
typedef void (^block)(void);
block block;
;    val = 1;
}block();

既然無法實現修改截獲的自動變數，那麼編譯器乾脆就禁止程式設計師這麼做了。

如果把val變數加上__block修飾符，編譯器會怎麼做呢？

//int val = 0; 原**
__block int val = 0;//修改後的**

編譯後的**：

struct __block_byref_val_0 ;
struct __main_block_impl_0 
};struct void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself)

改動並不大，簡單來說，只是把val封裝在了乙個結構體中而已。可以用下面這個圖來表示五個結構體之間的關係。

但是關鍵在於__main_block_impl_0結構體中的這一行：

__block_byref_val_0 *val;

由於__main_block_impl_0結構體中現在儲存了乙個指標變數，所以任何對這個指標的操作，是可以影響到原來的變數的。

進一步，我們考慮截獲的自動變數是objective-c的物件的情況。在開啟arc的情況下，將會強引用這個物件一次。這也保證了原物件不被銷毀，但與此同時，也會導致迴圈引用問題。

需要注意的是，在未開啟arc的情況下，如果變數附有__block修飾符，將不會被retain，因此反而可以避免迴圈引用的問題。

回到開篇的兩個問題，答案應該很明顯了。

由於無法直接獲得原變數，技術上無法實現修改，所以編譯器直接禁止了。

都可以用來讓變數在block中可以修改，但是在非arc模式下，__block修飾符會避免迴圈引用。注意：block的迴圈引用並非__block修飾符引起，而是由其本身的特性引起的。

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