Block系列探究四 - __block变量存储域

上一篇文章研究了一下Block的存储域，这一篇文章我们来研究下__block变量的存储域。

一、__block变量不能声明为全局变量

当我们将__block声明为全局变量的时候，代码如下：

// 声明为全局变量
__block int global_val = 10;

int main(int argc, const char * argv[]) {
    ...
    return 0;
}
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会报错，报错信息为 __block attribute not allowed, only allowed on local variables 。 为什么会报错呢？其实也比较容易理解，__block这个属性的出现就是为了解决Block内部不能修改局部变量的问题。可是全局变量没有这个问题，就不要多此一举了。

二、__block变量的存储域

从第一节的报错信息 __block attribute not allowed, only allowed on local variables 可以看出，__block属性只能用来修饰局部变量，那么下面就引出了__block变量的存储域以及Block从栈复制到堆时对__block变量产生的影响。

2.1 __block存储在栈上

我们首先来想象一种场景，__block属性修饰的局部变量(非对象)，从创建到到被栈BLock使用时，__block变量时存储在哪个区域呢？ 先说答案，以下两种情况，__block存储在栈上：

• (非对象)刚初始化时；
• 被栈BLock使用时。

2.1.1 (非对象)刚初始化时

__block变量刚初始化时的代码如下：

int main(int argc, const char * argv[]) {
    
    // 声明为局部变量
    __block int val = 10;
    // 这个局部变量作为地址对比
    int num = 10;
    
    NSLog(@"__block变量的地址：%p -- 局部变量的地址：%p", &val, &num);
    
    return 0;
}
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控制台打印语句如下：

__block变量的地址：0x7ffeefbff578 -- 局部变量的地址：0x7ffeefbff55c
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我们可以看到，__block变量的地址和普通局部变量的地址是挨着的，所以刚初始化时的__block变量存储在栈上。

2.1.2 被栈Block使用

__block变量被栈BLock使用的代码如下：

int main(int argc, const char * argv[]) {
    
    // 声明为局部变量
    __block int val = 10;
    // 这个局部变量作为地址对比
    int num = 10;
    
    void (^__weak block)(void) = ^{
        val = 11;
    };
    
    block();
    
    NSLog(@"__block变量的地址：%p -- 局部变量的地址：%p", &val, &num);
    
    return 0;
}
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控制台打印语句如下：

__block变量的地址：0x7ffeefbff588 -- 局部变量的地址：0x7ffeefbff56c
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我们可以看到，__block变量的地址和普通局部变量的地址是挨着的，所以被栈Block使用的__block变量存储在栈上(__block变量没有被强引用)。

2.2 __block存储在堆上

我们知道了存储在栈上的__block变量被栈BLock使用时，__block变量并没有拷贝到堆上，那么__block变量被堆BLock使用时，会发生什么呢？我们来探究一下。 上代码：

int main(int argc, const char * argv[]) {
    
    // 声明为局部变量
    __block int val = 10;
    // 这个对象作为地址对比
    People *people = [[People alloc] init];
    
    void (^block)(void) = ^{
        val = 11;
    };
    
    block();
    
    NSLog(@"__block变量的地址：%p -- 对象的地址：%@", &val, people);
    
    return 0;
}
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控制台打印如下：

__block变量的地址：0x100704828 -- 对象的地址：<People: 0x100706b90>
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我们可以看到，当存储在栈上的__block变量被栈BLock使用时，__block变量被拷贝到了堆上（被堆BLock强引用）。 我们把 NSLog(@"__block变量的地址：%p -- 对象的地址：%@", &val, people); 这句代码clang一下，看看到底发生了什么：

NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_0r_hkkmpct143n4wd3xxk0l1j8c0000gn_T_main_c842f2_mi_0, &(val.__forwarding->val), people);
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重温一下__block变量的结构体：

struct __Block_byref_val_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_val_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 int val;
};
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我们可以看到，使用 val 这个__block变量时，其实是使用了 val.__forwarding->val 这个值。

所以我们可以猜测,当__block变量初始化在栈上时， __forwarding 这个成员变量一开始指向的是栈上的__block变量，但是在__block变量拷贝了一份在堆上时， __forwarding 成员变量指向了堆上的__block变量。所以不管是在Block内还是BLock外我们访问的都是同一个__block变量。

最后我们用一个表格来结束今天的文章。 BLock从栈赋值到堆时对__block变量产生额影响：