iOS原理探索系列-序章

歡迎你們繼續閱讀iOS原理探索系列篇章（後續陸續完善補充）

• iOS原理探索系列之序章
• iOS原理探索系列之alloc&init原理探索

前世此生

說到iOS底層原理，相信不少開發童鞋腦子裏閃過不少東西，runtime,KVC,KVO,Runloop等等一系列的詞彙，可是不少人沒有徹底融匯貫通成爲一套體系，我本身也會有這樣的煩惱，咱們如何去整合這些原理，由淺入深，由易到難的把這些知識造成知識樹，因此纔有了這個系列，用來梳理我本身的技能樹。

破冰之始

說到技能樹，那就不得不從最基礎的東西開始延伸，因此我一開始想到的東西就是程序啓動流程，對於iOS開發來講，咱們的任何程序都是從main函數開始啓動的，那麼咱們就先從程序的main函數開始分析，看看程序啓動以前系統到底作了哪些事情。

main函數解析

這裏我新建了一個全新的工程，而且運行起來，在main函數處打斷點，以下圖：

從上圖能夠看到，程序在 main函數執行以前有 start函數的執行，咱們再看看 start，以下，能夠看到程序在進入 main函數以前，先執行了 libdyld.dylib庫的 start函數，再看可能你們就和我同樣有些懵逼了，都是一些彙編代碼，沒有辦法去繼續看具體的實現了，因此爲了清楚的查看具體的細節，接下來給你們介紹一下幾個調試方式。

斷點調試黑科技

不少時候咱們都會遇到上面的狀況，不少系統方法，或者類庫，底層實現都沒有辦法去查看具體細節，這裏我在斷點調試的地方添加了三個符號斷點_objc_init,libdispatch_init,libSystem_initializer，結果以下圖： （關於符號斷點問題，請查看個人下一篇iOS原理探索系列之alloc&init原理探索裏面說明了三種斷點調試方法）

添加過符號斷點以後，咱們再看啓動調試細節以下圖：

咱們能夠看到程序在最開始的時候

• 先啓動dyld，而後分別執行_dyld_start、dyldbootstrap::start、dyld::_main;
• 而後到dyld_sim的start_sim、dyld::_main、開始加載ImageLoader;
• 接着加載libSystem庫的libSystem_initializer;
• 再接下來就是libdispatch庫的libdispatch_init、_os_object_init; -最後來到libobjc庫的_objc_init完成初始化；

整個流程可清晰看到dyld執行到runtime初始化以前的調用了。

程序啓動流程分析

根據上面的斷點調試細節，咱們能夠初步總結App啓動main()函數執行前的流程：

• 程序先啓動dyld庫，經過dyld配置運行環境，加載共享內存、可執行文件（Mach-O）、動態庫、全局C++對象的構造函數的調用、一系列的初始化（runtime，+load等）、dyld註冊回調函數
• libSystem 的初始化 libSystem_initializer
• libdispatch_init隊列環境的準備
• 從_os_object_init過渡到_objc_init，以及_dyld_objc_notify_register 鏡像文件的映射
• 類-分類-屬性-協議-SEL-方法 的加載
• 展開分析Runtime各個部分的原理
• 啓動main函數

這裏只是根據斷點初步分析，後續會詳細分析每一個具體流程底層實現。

備註

關於dyld

dyld（the dynamic link editor）是蘋果的動態連接器，在系統內核作好程序準備工做以後，交由dyld負責餘下的工做，在App啓動時它就負責加載mach-o文件。 它代碼是開源的，源碼地址。 關於 dyld詳細解析說明，可參考dyld詳解。

關於Mach-O

Mach-O文件爲Mach Object文件格式的縮寫，它是一種用於可執行文件，目標代碼，動態庫，內核轉儲的文件格式。 常見的有如下形式:

• Executable 可執行文件
• Dylib動態庫和Framework動態庫，對應頭文件和資源文件集合

Apple可執行文件格式幾乎都是Mach-O;

關於更多Mach-O ,可參考Mac OS X ABI Mach-O File Format Reference（帶中文翻譯）;

關於Mach-O數據結構，可參考Mac本地路徑下的/usr/include/mach-o源碼;

爲了直觀看出Mach-O相關信息，可使用三方工具MachOView;

MachOView下載地址

編譯好的工程很老了，建議下載源碼本身運行使用;

MachOView源碼地址

關於安裝源碼啓動報錯,可參看別人已經寫好的說明，我這邊就很少說了;

mach-o文件分析工具 MachOview探究