参考文档
注：本文是参考整理，建议前往原文。
一、原理
我们都知道：Block不允许修改外部变量的值，这里所说的外部变量的值，指的是栈中指针的内存地址。__block 所起到的作用就是只要观察到该变量被 block 所持有，就将“外部变量”在栈中的内存地址放到了堆中。进而在block内部也可以修改外部变量的值。
Block不允许修改外部变量的值Apple这样设计，应该是考虑到了block的特殊性，block也属于“函数”的范畴，变量进入block，实际就是已经改变了作用域。在几个作用域之间进行切换时，如果不加上这样的限制，变量的可维护性将大大降低。又比如我想在block内声明了一个与外部同名的变量，此时是允许呢还是不允许呢？只有加上了这样的限制，这样的情景才能实现。
验证：我们可以打印下内存地址来进行验证：
__block int a = 0;
NSLog(@"定义前：%p", &a); //栈区
void (^foo)(void) = ^{
a = 1;
NSLog(@"block内部：%p", &a); //堆区
};
NSLog(@"定义后：%p", &a); //堆区
foo();
定义前：0x16fda86f8
定义后：0x155b22fc8
block内部： 0x155b22fc8
分析
“定义后”和“block内部”两者的内存地址是一样的，我们都知道 block 内部的变量会被 copy 到堆区，“block内部”打印的是堆地址，因而也就可以知道，“定义后”打印的也是堆的地址。
那么如何证明“block内部”打印的是堆地址？
// 把三个16进制的内存地址转成10进制就是：
定义前：6171559672
定义后：5732708296
block内部：5732708296
中间相差438851376个字节，也就是 418.5M 的空间，因为堆地址要小于栈地址，又因为iOS中一个进程的栈区内存只有1M，Mac也只有8M，显然a已经是在堆区了。
这也证实了：a 在定义前是栈区，但只要进入了 block 区域，就变成了堆区。这才是 __block 关键字的真正作用。
__block变量与__forwarding （注：__forwarding看下面源码）
在copy操作之后，既然__block变量也被copy到堆上去了, 那么访问该变量是访问栈上的还是堆上的呢?__forwarding 终于要闪亮登场了，如下图：
通过__forwarding, 无论是在block中还是 block外访问__block变量, 也不管该变量在栈上或堆上, 都能顺利地访问同一个__block变量。
验证：再来验证样例
代码一：
NSMutableString *a = [NSMutableString stringWithString:@"Tom"];
NSLog(@"定以前：a指向的堆中地址：%p；a在栈中的指针地址：%p", a, &a); //a在栈区
NSLog(@"定以前：a = %@",a);
void (^foo)(void) = ^{
a.string = @"Jerry";
NSLog(@"block内部：a指向的堆中地址：%p；a在栈中的指针地址：%p", a, &a); //a在栈区
NSLog(@"block内部：a = %@",a);
};
foo();
NSLog(@"定以后：a指向的堆中地址：%p；a在栈中的指针地址：%p", a, &a); //a在栈区
NSLog(@"定以后：a = %@",a);
---------输出---------
定以前：a指向的堆中地址： 0x10042c970；a在栈中的指针地址：0x7ffeefbff628
定以前：a = Tom
block内部：a指向的堆中地址：0x10042c970；a在栈中的指针地址：0x10056a800
block内部：a = Jerry
定以后：a指向的堆中地址： 0x10042c970；a在栈中的指针地址：0x7ffeefbff628
定以后：a = Jerry
这里的a已经由基本数据类型，变成了对象类型。
对象类型，block会对对象类型的指针进行copy，copy到堆中，但并不会改变该指针所指向的堆中的地址，所以在上面的示例代码中，block体内修改的实际是a指向的堆中的内容。
代码二：
__block NSMutableString *a = [NSMutableString stringWithString:@"Tom"];
NSLog(@"定以前：a指向的堆中地址：%p；a在栈中的指针地址：%p", a, &a); //a在栈区
NSLog(@"定以前：a = %@",a);
void (^foo)(void) = ^{
a.string = @"Jerry";
NSLog(@"block内部：a指向的堆中地址：%p；a在栈中的指针地址：%p", a, &a); //a在栈区
NSLog(@"block内部：a = %@",a);
};
foo();
NSLog(@"定以后：a指向的堆中地址：%p；a在栈中的指针地址：%p", a, &a); //a在栈区
NSLog(@"定以后：a = %@",a);
---------输出---------
定以前：a指向的堆中地址： 0x1004002c0；a在栈中的指针地址：0x7ffeefbff628
定以前：a = Tom
block内部：a指向的堆中地址：0x1004002c0；a在栈中的指针地址：0x100601c58
block内部：a = Jerry
定以后：a指向的堆中地址： 0x1004002c0；a在栈中的指针地址：0x100601c58
定以后：a = Jerry
代码三：
__block NSMutableString *a = [NSMutableString stringWithString:@"Tom"];
NSLog(@"定以前：a指向的堆中地址：%p；a在栈中的指针地址：%p", a, &a); //a在栈区
NSLog(@"定以前：a = %@",a);
void (^foo)(void) = ^{
a = [NSMutableString stringWithString:@"William"];
NSLog(@"block内部：a指向的堆中地址：%p；a在栈中的指针地址：%p", a, &a); //a在栈区
NSLog(@"block内部：a = %@",a);
};
foo();
NSLog(@"定以后：a指向的堆中地址：%p；a在栈中的指针地址：%p", a, &a); //a在栈区
NSLog(@"定以后：a = %@",a);
---------输出---------
定以前：a指向的堆中地址： 0x100400270；a在栈中的指针地址：0x7ffeefbff628
定以前：a = Tom
block内部：a指向的堆中地址：0x100701b50；a在栈中的指针地址：0x100604728
block内部：a = William
定以后：a指向的堆中地址： 0x100701b50；a在栈中的指针地址：0x100604728
定以后：a = William
总结
Block不允许修改外部变量的值，这里所说的外部变量的值，指的是栈中指针的内存地址。
二、clang查看底层文件
使用 clang 将 OC 代码转换为 C++ 文件查看 block 的方法：
在命令行输入代码
clang -rewrite-objc 需要编译的OC文件.m
这时查看当前的文件夹里 多了一个相同的名称的 .cpp 文件，在命令行输入open main.cpp查看文件
源码：
__block int a = 0;
编译后：
struct __Block_byref_a_0 {
void *__isa;
__Block_byref_a_0 *__forwarding;
int __flags;
int __size;
int a;
};
struct __TEST_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __TEST_block_desc_0* Desc;
__Block_byref_a_0 *a; // by ref
__TEST_block_impl_0(void *fp, struct __TEST_block_desc_0 *desc, __Block_byref_a_0 *_a, int flags=0) : a(_a->__forwarding) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void __TEST_block_func_0(struct __TEST_block_impl_0 *__cself) {
__Block_byref_a_0 *a = __cself->a; // bound by ref
(a->__forwarding->a) = 1;
}
关键在于__TEST_block_func_0结构体中的这一行：
__Block_byref_a_0 *a
由于__main_block_impl_0结构体中现在保存了一个指针变量，所以任何对这个指针的操作，是可以影响到原来的变量的。
进一步，我们考虑截获的自动变量是Objective-C的对象的情况。在开启ARC的情况下，将会强引用这个对象一次。这也保证了原对象不被销毁，但与此同时，也会导致循环引用问题。
