In programming languages, a closure is a function or reference to a function together with a referencing environment—a table storing a reference to each of the non-local variables (also called free variables or upvalues) of that function.
翻译过来，闭包是一个函数（或指向函数的指针），再加上该函数执行的外部的上下文变量（有时候也称作自由变量）。
本文主要介绍Objective-C语言的block在编译器中的实现方式。主要包括：
block的内部实现数据结构介绍
block的三种类型及其相关的内存管理方式
block如何通过capture变量来达到访问函数外的变量
对应的结构体定义如下：
通过该图，我们可以知道，一个block实例实际上由6部分构成：
isa指针，所有对象都有该指针，用于实现对象相关的功能。
flags，用于按bit位表示一些block的附加信息，本文后面介绍block copy的实现代码可以看到对该变量的使用。
reserved，保留变量。
invoke，函数指针，指向具体的block实现的函数调用地址。
descriptor， 表示该block的附加描述信息，主要是size大小，以及copy和dispose函数的指针。
variables，capture过来的变量，block能够访问它外部的局部变量，就是因为将这些变量（或变量的地址）复制到了结构体中。
该数据结构和后面的clang分析出来的结构实际是一样的，不过仅是结构体的嵌套方式不一样。但这一点我一开始没有想明白，所以也给大家解释一下，如下2个结构体SampleA和SampleB在内存上是完全一样的，原因是结构体本身并不带有任何额外的附加信息。
在Objective-C语言中，一共有3种类型的block：
_NSConcreteGlobalBlock 全局的静态block，不会访问任何外部变量。
_NSConcreteStackBlock 保存在栈中的block，当函数返回时会被销毁。
_NSConcreteMallocBlock 保存在堆中的block，当引用计数为0时会被销毁。
我们在下面会分别来查看它们各自的实现方式上的差别。
为了研究编译器是如何实现block的，我们需要使用clang。clang提供一个命令，可以将Objetive-C的源码改写成c语言的，借此可以研究block具体的源码实现方式。该命令是
我们先新建一个名为block1.c的源文件：
然后在命令行中输入<code>clang -rewrite-objc block1.c</code>即可在目录中看到clang输出了一个名为block1.cpp的文件。该文件就是block在c语言实现，我将block1.cpp中一些无关的代码去掉，将关键代码引用如下：
下面我们就具体看一下是如何实现的。__main_block_impl_0就是该block的实现，从中我们可以看出：
一个block实际是一个对象，它主要由一个 isa 和 一个 impl 和 一个descriptor组成。
在本例中，isa指向 _NSConcreteGlobalBlock， 主要是为了实现对象的所有特性，在此我们就不展开讨论了。
impl是实际的函数指针，本例中，它指向__main_block_func_0。这里的impl相当于之前提到的invoke变量，只是clang编译器对变量的命名不一样而已。
descriptor是用于描述当前这个block的附加信息的，包括结构体的大小，需要capture和dispose的变量列表等。结构体大 小需要保存是因为，每个block因为会capture一些变量，这些变量会加到__main_block_impl_0这个结构体中，使其体积变大。在 该例子中我们还看不到相关capture的代码，后面将会看到。
我们另外新建一个名为block2.c的文件，输入以下内容：
用之前提到的clang工具，转换后的关键代码如下：
在本例中，我们可以看到：
本例中，isa指向_NSConcreteStackBlock，说明这是一个分配在栈上的实例。
main_block_impl_0 中增加了一个变量a，在block中引用的变量a实际是在申明block时，被复制到main_block_impl_0结构体中的那个变量a。因为这样，我们就能理解，在block内部修改变量a的内容，不会影响外部的实际变量a。
main_block_impl_0 中由于增加了一个变量a，所以结构体的大小变大了，该结构体大小被写在了main_block_desc_0中。
我们修改上面的源码，在变量前面增加__block关键字：
生成的关键代码如下，可以看到，差异相当大：
从代码中我们可以看到：
源码中增加一个名为__Block_byref_i_0 的结构体，用来保存我们要capture并且修改的变量i。
main_block_impl_0 中引用的是Block_byref_i_0的结构体指针，这样就可以达到修改外部变量的作用。
__Block_byref_i_0结构体中带有isa，说明它也是一个对象。
我们需要负责Block_byref_i_0结构体相关的内存管理，所以main_block_desc_0中增加了copy和dispose函数指针，对于在调用前后修改相应变量的引用计数。
在ARC开启的情况下，将只会有 NSConcreteGlobalBlock和 NSConcreteMallocBlock类型的block。
我个人认为这么做的原因是，由于ARC已经能很好地处理对象的生命周期的管理，这样所有对象都放到堆上管理，对于编译器实现来说，会比较方便。
希望本文能加深你对于block的理解。我在学习中，查阅了以下文章，一并分享给大家。祝大家玩得开心～
<a href="http://www.galloway.me.uk/2012/10/a-look-inside-blocks-episode-1/">A look inside blocks: Episode 1</a>
<a href="http://www.galloway.me.uk/2012/10/a-look-inside-blocks-episode-2/">A look inside blocks: Episode 2</a>
<a href="http://www.galloway.me.uk/2013/05/a-look-inside-blocks-episode-3-block-copy/">A look inside blocks: Episode 3</a>
<a href="http://www.cnblogs.com/biosli/archive/2013/05/29/iOS_Objective-C_Block.html">对Objective-C中Block的追探</a>
<a href="https://llvm.org/svn/llvm-project/compiler-rt/trunk/BlocksRuntime/Block_private.h">LLVM中block实现源码</a>
<a href="http://blog.parse.com/2013/02/05/objective-c-blocks-quiz/">objective-c-blocks-quiz</a>
<a href="http://rypress.com/tutorials/objective-c/blocks.html">Blocks</a>
本文转自夏雪冬日博客园博客，原文链接：http://www.cnblogs.com/heyonggang/p/3604003.html，如需转载请自行联系原作者