iOS中__block 關鍵字的底層實現原理
在 《iOS面試題集錦（附答案）》 中有這樣一道題目：
在block內如何修改block外部變數？（38題）答案如下：
預設情況下，在block中訪問的外部變數是複製過去的，即：寫操作不對原變數生效。但是你可以加上 __block 來讓其寫操作生效，示例程式碼如下:
| 123456 | __block inta=0;void(^foo)(void)=^{a=1;};foo();//這裡，a的值被修改為1 |
這是 微博@唐巧_boy的《iOS開發進階》中的第11.2.3章節中的描述。你同樣可以在面試中這樣回答，但你並沒有答到“點子上”。真正的原因，並沒有書這本書裡寫的這麼“神奇”，而且這種說法也有點牽強。面試官肯定會追問“為什麼寫操作就生效了？”真正的原因是這樣的：
我們都知道：Block不允許修改外部變數的值，這裡所說的外部變數的值，指的是棧中指標的記憶體地址。
__block所起到的作用就是隻要觀察到該變數被 block 所持有，就將“外部變數”在棧中的記憶體地址放到了堆中。進而在block內部也可以修改外部變數的值。
Block不允許修改外部變數的值Apple這樣設計，應該是考慮到了block的特殊性，block也屬於“函式”的範疇，變數進入block，實際就是已經改變了作用域。在幾個作用域之間進行切換時，如果不加上這樣的限制，變數的可維護性將大大降低。又比如我想在block內聲明瞭一個與外部同名的變數，此時是允許呢還是不允許呢？只有加上了這樣的限制，這樣的情景才能實現。
我們可以列印下記憶體地址來進行驗證：
| 12345678 | __block inta=0;NSLog(@"定義前：%p",&a);//棧區void(^foo)(void)=^{a=1;NSLog(@"block內部：%p",&a);//堆區};NSLog(@"定義後：%p",&a);//堆區foo(); |
| 123 | 2016-05-1702:03:33.559LeanCloudChatKit-iOS[1505:713679]定義前：0x16fda86f82016-05-1702:03:33.559LeanCloudChatKit-iOS[1505:713679]定義後：0x155b22fc82016-05-1702:03:33.559LeanCloudChatKit-iOS[1505:713679]block內部：0x155b22fc8 |
“定義後”和“block內部”兩者的記憶體地址是一樣的，我們都知道 block 內部的變數會被 copy 到堆區，“block內部”列印的是堆地址，因而也就可以知道，“定義後”列印的也是堆的地址。
那麼如何證明“block內部”列印的是堆地址？
把三個16進位制的記憶體地址轉成10進位制就是：
- 定義後前：6171559672
- block內部：5732708296
- 定義後後：5732708296
中間相差438851376個位元組，也就是 418.5M 的空間，因為堆地址要小於棧地址，又因為iOS中一個程序的棧區記憶體只有1M，Mac也只有8M，顯然a已經是在堆區了。
這也證實了：a 在定義前是棧區，但只要進入了 block 區域，就變成了堆區。這才是 __block 關鍵字的真正作用。
理解到這是因為堆疊地址的變更，而非所謂的“寫操作生效”，這一點至關重要，要不然你如何解釋下面這個現象：
以下程式碼編譯可以通過，並且在block中成功將a的從Tom修改為Jerry。
| 123456789101112 | NSMutableString *a=[NSMutableString stringWithString:@"Tom"];NSLog(@"\n 定以前：------------------------------------\n\ a指向的堆中地址：%p；a在棧中的指標地址：%p",a,&a);//a在棧區void(^foo)(void)=^{a.string=@"Jerry";NSLog(@"\n block內部：------------------------------------\n\ a指向的堆中地址：%p；a在棧中的指標地址：%p",a,&a);//a在棧區a=[NSMutableString stringWithString:@"William"];};foo();NSLog(@"\n 定以後：------------------------------------\n\ a指向的堆中地址：%p；a在棧中的指標地址：%p",a,&a);//a在棧區 |
這裡的a已經由基本資料型別，變成了物件型別。物件型別，block會對物件型別的指標進行copy，copy到堆中，但並不會改變該指標所指向的堆中的地址，所以在上面的示例程式碼中，block體內修改的實際是a指向的堆中的內容。
但如果我們嘗試像上面圖片中的65行那樣做，結果會編譯不通過，那是因為此時你在修改的就不是堆中的內容，而是棧中的內容。
上文已經說過：Block不允許修改外部變數的值，這裡所說的外部變數的值，指的是棧中指標的記憶體地址。