block-变量的捕获(capture)

为了能够保证block正常访问外部的变量，block有个变量捕获机制，如下图

auto:自动变量，平时我们定义int age = 10,前面有个auto，auto int age = 10，系统帮我们默认的加上了一个auto。—–值传递—–
static:静态变量 —–指针传递—–
全局变量 —–直接访问—–

根据上面结论，我们一个个展开讨论和分析。

一、自动变量auto修饰的变量，auto int age = 10；

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        auto int age = 10;

        void (^block)(void) = ^() {
            NSLog(@"age = %d,",age);
        };

        age = 20;
        block();
    }
    return 0;
}

此main函数中的block，是我们常见的OC代码，那我们从声明 int age = 10;到将age的值改变age = 20,最后block输出的age会等于20吗
带着这个疑问，我们来分析一下底层代码的实现，OC–>C++的转换过程：cd到程序main.m的目录下，执行命令xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m，可以得到一个main.cpp文件，拖到工程目录中。

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  int age;
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _age, int flags=0) : age(_age) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
  int age = __cself->age; // bound by copy

            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_5l_0xn052bn6dgb9z7pfk8bbg740000gn_T_main_6a0dd1_mi_0,age);
        }

static struct __main_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};
int main(int argc, const char * argv[]) {
    /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; 

        int age = 10;

        void (*block)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, age));

        age = 20;
        ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
    }
    return 0;
}

这堆代码，大家都很熟悉了吧，从上一章节讲block-底层数据结构就分析过的，看看定义了int age = 10 的区别
从上图中的源码中，我们可以留意到外部声明的int age = 10在block里使用做的事情
为了能够保证block正常访问外部的变量，block有个变量捕获机制，那什么类型会捕获到block内部，什么类型不会捕获呢，我们来探讨一下

• 1.在main函数中，在block定义时，block将外部的age当做参数传给了__main_block_impl_0
• 2.__main_block_impl_0已经将外面声明age捕捉赋值到block内部，既block内部也定义了一个int age；类型
• 3.block把main函数定义的int age = 10的值当做参数赋值给了block里面的age
• 4.此时改变age的值，只是改变main函数里的age的值，无法改变block内部的age的值，两个是属于不同函数体内的age，互不相关。
• 5.block()调用时，输出的age = __cselef->age,就是等于block内部（__main_block_impl_0）的age值

auto变量总结，由上面的分析，我们可验证自动变量auto修饰的变量，是有捕捉到block内部，并且是属于值传递。

二、静态变量static修饰的变量，static int age = 10；

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        static int age = 10;

        void (^block)(void) = ^() {
            NSLog(@"age = %d,",age);
        };

        age = 20;
        block();
    }
    return 0;
}

// 控制台的输出
2018-06-13 15:30:13.674073+0800 block-变量的捕获[92711:10064124] age = 20,
Program ended with exit code: 0

static修饰的变量age，打印的时候age = 20，为什么用static就能修改了呢？我们来看一下下面的转换成C++后的代码，分析一下底层的实现。

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  int *age;
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int *_age, int flags=0) : age(_age) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
  int *age = __cself->age; // bound by copy

            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_5l_0xn052bn6dgb9z7pfk8bbg740000gn_T_main_73b8c0_mi_0,(*age));
        }

static struct __main_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};
int main(int argc, const char * argv[]) {
    /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; 

        static int age = 10;

        void (*block)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, &age));

        age = 20;
        ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
    }
    return 0;
}

static变量总结，由上图的分析，我们可以得知，static 修饰的age，是会捕获进block内部，并且捕获的是age的地址，所以外面age变成20的时候，block内部输出的age也是等于20，因为外部和block内部的age指向的是同一地址。

三、全局变量

int age = 10;
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        void (^block)(void) = ^() {
            NSLog(@"age = %d,",age);
        };

        age = 20;
        block();
    }
    return 0;
}
// 控制台的打印
2018-06-13 16:08:54.737079+0800 block-变量的捕获[96358:10119188] age = 20,
Program ended with exit code: 0

当age时全局变量的时候，打印的结果为20，按常理来分析，全部变量的作用域是默认的情况下是所有的函数，生命周期是程序结束时，所以block里打印等于20，应该大家都能理解，那我们来看一下block内部有没有捕获到age呢，分析一下源码，如下

int age = 10;

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {

            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_5l_0xn052bn6dgb9z7pfk8bbg740000gn_T_main_164d03_mi_0,age);
        }

static struct __main_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};
int main(int argc, const char * argv[]) {
    /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; 


        void (*block)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA));

        age = 20;
        ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
    }
    return 0;
}

全局变量总结：从上面源码可以看出，block内部的实现没有变化，就是没有捕获到block的内部，和我们上面的猜想也是一样的，因为age本来就是全部变量，作用域是所有函数，生命周期是程序结束，所以哪里都能改，哪里都能输出他的值，所以没必要捕获进block的内部，并且无论block上面时候回调，age的值都能正常输出