iOS學習之深刻理解程序編譯過程

時間  2019-11-16
標籤 ios 學習 深刻 理解 程序 編譯 過程 欄目 iOS 简体版
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經常使用的clang命令

  • clang -rewrite-objc main.m 將obj文件重寫爲 c， c++文件前端

  • clang -Xclang -ast-dump -fsyntax-only main.m 生成文件生成樹ios

  • clang -Xclang -dump-tokens main.m 這裏會把代碼切成一個個 Token，好比大小括號，等於號還有字符串等c++

  • 根據一個簡單的例子來觀察是如何進行編譯的objective-c

    #import <Foundation/Foundation.h>
#define DEFINEEight 8

int main(){
    @autoreleasepool {
        int eight = DEFINEEight;
        int six = 6;
        NSString* site = [[NSString alloc] initWithUTF8String:"starming"];
        int rank = eight + six;
        NSLog(@"%@ rank %d", site, rank);
    }
    return 0;
}
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編譯流程

  • 在命令行編譯shell

    xcrun -sdk iphoneos clang -arch armv7 -F Foundation -fobjc-arc -c main.m -o main.o
xcrun -sdk iphoneos clang main.o -arch armv7 -fobjc-arc -framework Foundation -o main
 # 這樣還無法看清clang的所有過程，能夠經過-E查看clang在預處理處理這步作了什麼。
clang -E main.m
 # 執行完後能夠看到文件
 # 1 "/System/Library/Frameworks/Foundation.framework/Headers/FoundationLegacySwiftCompatibility.h" 1 3
# 185 "/System/Library/Frameworks/Foundation.framework/Headers/Foundation.h" 2 3
# 2 "main.m" 2

int main(){
    @autoreleasepool {
        int eight = 8;
        int six = 6;
        NSString* site = [[NSString alloc] initWithUTF8String:"starming"];
        int rank = eight + six;
        NSLog(@"%@ rank %d", site, rank);
    }
    return 0;
}
 # 這個過程的處理包括宏的替換，頭文件的導入，以及相似#if的處理。預處理完成後就會進行詞法分析，這裏會把代碼切成一個個 Token，好比大小括號，等於號還有字符串等。
clang -fmodules -fsyntax-only -Xclang -dump-tokens main.m
 # 而後是語法分析，驗證語法是否正確，而後將全部節點組成抽象語法樹 AST 。
clang -fmodules -fsyntax-only -Xclang -ast-dump main.m
 # 完成這些步驟後就能夠開始IR中間代碼的生成了，CodeGen 會負責將語法樹自頂向下遍歷逐步翻譯成 LLVM IR，IR 是編譯過程的前端的輸出後端的輸入。
clang -S -fobjc-arc -emit-llvm main.m -o main.ll
 # 這裏 LLVM 會去作些優化工做，在 Xcode 的編譯設置裏也能夠設置優化級別-01，-03，-0s，還能夠寫些本身的 Pass。
# Pass 是 LLVM 優化工做的一個節點，一個節點作些事，一塊兒加起來就構成了 LLVM 完整的優化和轉化。
# 若是開啓了 bitcode 蘋果會作進一步的優化，有新的後端架構仍是能夠用這份優化過的 bitcode 去生成。
clang -emit-llvm -c main.m -o main.bc
 # 生成彙編
clang -S -fobjc-arc main.m -o main.s
 # 生成目標文件
clang -fmodules -c main.m -o main.o
 # 生成可執行文件，這樣就可以執行看到輸出結果
clang main.o -o main
 # 執行
./main
 # 輸出
starming rank 14
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  • 下面是完整步驟後端

    • 編譯信息寫入輔助文件，建立文件架構 .app 文件
    • 處理文件打包信息
    • 執行 CocoaPod 編譯前腳本，checkPods Manifest.lock
    • 編譯.m文件，使用 CompileC 和 clang 命令
    • 連接須要的 Framework
    • 編譯 xib
    • 拷貝 xib ，資源文件
    • 編譯 ImageAssets
    • 處理 info.plist
    • 執行 CocoaPod 腳本
    • 拷貝標準庫
    • 建立 .app 文件和簽名

  • 在 Xcode 中查看 clang 編譯 .m 文件的過程xcode

    • 在 Xcode 編譯事後，能夠經過 Show the report navigator 裏對應 target 的 build 中查看每一個 .m 文件的 clang 編譯信息。能夠直接在 help 中搜索 「 Show the report navigator 」 就會出現

    在Xcode中查看編譯過程.png

    • 使用編譯 Masonry 框架的 MASCompositeConstraint.m 爲例， 首先對任務進行描述bash

      CompileC /Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/NEUer-bjvoyplxzoxgkpgkiodfvurkgzwn/Build/Intermediates.noindex/Pods.build/Debug-iphonesimulator/Masonry.build/Objects-normal/x86_64/MASCompositeConstraint.o 

Masonry/Masonry/MASCompositeConstraint.m normal x86_64 objective-c com.apple.compilers.llvm.clang.1_0.compiler
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    • 更新工做路徑，同時設置 PATHsession

      cd /Users/lanya/Desktop/Neuer_iOS/Pods
    export LANG=en_US.US-ASCII
    export PATH="/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/usr/bin:/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/usr/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin"
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    • 接下來是實際的編譯命令架構

      • 先介紹一下 clang 的命令參數，再看👇的編譯命令會更容易理解

        clang 命令參數

-x 編譯語言好比objective-c
-arch 編譯的架構，好比arm7
-f 以-f開頭的。
-W 以-W開頭的，能夠經過這些定製編譯警告
-D 以-D開頭的，指的是預編譯宏，經過這些宏能夠實現條件編譯
-iPhoneSimulator11.1.sdk 編譯採用的iOS SDK版本
-I 把編譯信息寫入指定的輔助文件
-F 須要的Framework
-c 標識符指明須要運行預處理器，語法分析，類型檢查，LLVM生成優化以及彙編代碼生成.o文件
-o 編譯結果
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  • 具體的編譯過程

/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/clang -x objective-c -arch x86_64 -fmessage-length=0 -fdiagnostics-show-note-include-stack -fmacro-backtrace-limit=0 -std=gnu11 -fobjc-arc -fmodules -gmodules -fmodules-cache-path=/Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/ModuleCache -fmodules-prune-interval=86400 -fmodules-prune-after=345600 -fbuild-session-file=/Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/ModuleCache/Session.modulevalidation -fmodules-validate-once-per-build-session -Wnon-modular-include-in-framework-module -Werror=non-modular-include-in-framework-module -fmodule-name=Masonry -fapplication-extension -Wno-trigraphs -fpascal-strings -O0 -fno-common -Wno-missing-field-initializers -Wno-missing-prototypes -Werror=return-type -Wdocumentation -Wunreachable-code -Wno-implicit-atomic-properties -Werror=deprecated-objc-isa-usage -Werror=objc-root-class -Wno-arc-repeated-use-of-weak -Wduplicate-method-match -Wno-missing-braces -Wparentheses -Wswitch -Wunused-function -Wno-unused-label -Wno-unused-parameter -Wunused-variable -Wunused-value -Wempty-body -Wuninitialized -Wconditional-uninitialized -Wno-unknown-pragmas -Wno-shadow -Wno-four-char-constants -Wno-conversion -Wconstant-conversion -Wint-conversion -Wbool-conversion -Wenum-conversion -Wno-float-conversion -Wnon-literal-null-conversion -Wobjc-literal-conversion -Wshorten-64-to-32 -Wpointer-sign -Wno-newline-eof -Wno-selector -Wno-strict-selector-match -Wundeclared-selector -Wno-deprecated-implementations -DPOD_CONFIGURATION_DEBUG=1 -DDEBUG=1 -DCOCOAPODS=1 -DOBJC_OLD_DISPATCH_PROTOTYPES=0 -isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator11.2.sdk -fasm-blocks -fstrict-aliasing -Wprotocol -Wdeprecated-declarations -mios-simulator-version-min=8.0 -g -Wno-sign-conversion -Winfinite-recursion -Wcomma -Wblock-capture-autoreleasing -Wstrict-prototypes -Wunguarded-availability -fobjc-abi-version=2 -fobjc-legacy-dispatch -index-store-path /Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/NEUer-bjvoyplxzoxgkpgkiodfvurkgzwn/Index/DataStore -iquote /Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/NEUer-bjvoyplxzoxgkpgkiodfvurkgzwn/Build/Intermediates.noindex/Pods.build/Debug-iphonesimulator/Masonry.build/Masonry-generated-files.hmap -I/Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/NEUer-bjvoyplxzoxgkpgkiodfvurkgzwn/Build/Intermediates.noindex/Pods.build/Debug-iphonesimulator/Masonry.build/Masonry-own-target-headers.hmap -I/Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/NEUer-bjvoyplxzoxgkpgkiodfvurkgzwn/Build/Intermediates.noindex/Pods.build/Debug-iphonesimulator/Masonry.build/Masonry-all-non-framework-target-headers.hmap -ivfsoverlay /Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/NEUer-bjvoyplxzoxgkpgkiodfvurkgzwn/Build/Intermediates.noindex/Pods.build/all-product-headers.yaml -iquote /Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/NEUer-bjvoyplxzoxgkpgkiodfvurkgzwn/Build/Intermediates.noindex/Pods.build/Debug-iphonesimulator/Masonry.build/Masonry-project-headers.hmap -I/Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/NEUer-bjvoyplxzoxgkpgkiodfvurkgzwn/Build/Products/Debug-iphonesimulator/Masonry/include -I/Users/lanya/Desktop/Neuer_iOS/Pods/Headers/Private -I/Users/lanya/Desktop/Neuer_iOS/Pods/Headers/Public -I/Users/lanya/Desktop/Neuer_iOS/Pods/Headers/Public/PgyUpdate -I/Users/lanya/Desktop/Neuer_iOS/Pods/Headers/Public/Pgyer -I/Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/NEUer-bjvoyplxzoxgkpgkiodfvurkgzwn/Build/Intermediates.noindex/Pods.build/Debug-iphonesimulator/Masonry.build/DerivedSources/x86_64 -I/Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/NEUer-bjvoyplxzoxgkpgkiodfvurkgzwn/Build/Intermediates.noindex/Pods.build/Debug-iphonesimulator/Masonry.build/DerivedSources -F/Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/NEUer-bjvoyplxzoxgkpgkiodfvurkgzwn/Build/Products/Debug-iphonesimulator/Masonry -include /Users/lanya/Desktop/Neuer_iOS/Pods/Target\ Support\ Files/Masonry/Masonry-prefix.pch -MMD -MT dependencies -MF /Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/NEUer-bjvoyplxzoxgkpgkiodfvurkgzwn/Build/Intermediates.noindex/Pods.build/Debug-iphonesimulator/Masonry.build/Objects-normal/x86_64/MASCompositeConstraint.d --serialize-diagnostics /Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/NEUer-bjvoyplxzoxgkpgkiodfvurkgzwn/Build/Intermediates.noindex/Pods.build/Debug-iphonesimulator/Masonry.build/Objects-normal/x86_64/MASCompositeConstraint.dia -c /Users/lanya/Desktop/Neuer_iOS/Pods/Masonry/Masonry/MASCompositeConstraint.m -o /Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/NEUer-bjvoyplxzoxgkpgkiodfvurkgzwn/Build/Intermediates.noindex/Pods.build/Debug-iphonesimulator/Masonry.build/Objects-normal/x86_64/MASCompositeConstraint.o
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​

  • 編譯完第三方庫後會進行構建咱們程序的 target

    Create product structure                          
Process product packaging
Run custom shell script 'Check Pods Manifest.lock'
Compile ... 各個項目中的.m文件
Link /Users/... 路徑
Copy ... 靜態文件
Compile asset catalogs
Compile Storyboard file ...

Process info.plist
Link Storyboards
Run custom shell script 'Embed Pods Frameworks'
Run custom shell script 'Copy Pods Resources'
...
Touch NEUer.app
Sign NEUer.app
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target.png

  • Target 在 Build 過程的控制

    • 在 Xcode 的 Project editor 中的 Build Setting，Build Phases 和 Build Rules 可以控制編譯的過程。

  • Build Phases

    • 構建可執行文件的規則。指定 target 的依賴項目，在 target build 以前須要先 build 的依賴。在 Compile Source 中指定全部必須編譯的文件，這些文件會根據 Build Setting 和 Build Rules 裏的設置來處理。
    • 在 Link Binary With Libraries 裏會列出全部的靜態庫和動態庫，它們會和編譯生成的目標文件進行連接。
    • build phase 還會把靜態資源拷貝到 bundle 裏。
    • 能夠經過在 build phases 裏添加自定義腳原本作些事情，好比像 CocoaPods 所作的那樣。

  • Bulid Rules

    • 指定不一樣文件類型如何編譯。每條 build rule 指定了該類型如何處理以及輸出在哪。能夠增長一條新規則對特定文件類型添加處理方法。

  • Bulid Settings

    • 在 build 的過程當中各個階段的選項的設置。

  • pbxproj 工程文件

顯示包內容.png

打開包.png 

* build 過程控制的這些設置都會被保存在工程文件 .pbxproj 裏。在這個文件中能夠找 rootObject 的 ID 值

* 而後根據這個 ID 找到 main 工程的定義。

  ```objective-c
  /* Begin PBXProject section */
          2EC5E1AA1E7814B200BAB0EF /* Project object */ = {
  			isa = PBXProject;
  			......
  /* End PBXProject section */
  ```

* 在 targets 裏會指向各個 taget 的定義

  ```objective-c
  targets = (
  				2EC5E1B11E7814B200BAB0EF /* EWork */,
  			);

  // 根據 2EC5E1B11E7814B200BAB0EF 能夠找到具體各個的定義
  /**
  	這個裏面又有更多的 ID 能夠獲得更多的定義，其中 buildConfigurationList 指向了可用的配置項，包含 Debug 和 Release。能夠看到還有 buildPhases，buildRules 和 dependencies 都可以經過這裏索引找到更詳細的定義。
  */

  /* Begin PBXNativeTarget section */
  		2EC5E1B11E7814B200BAB0EF /* EWork */ = {
  			isa = PBXNativeTarget;
  			buildConfigurationList = 2EC5E1CC1E7814B200BAB0EF /* Build configuration list for PBXNativeTarget "EWork" */;
  			buildPhases = (
  				73F5AAE2AEC5EE766978C0E2 /* [CP] Check Pods Manifest.lock */,
  				2EC5E1AE1E7814B200BAB0EF /* Sources */,
  				2EC5E1AF1E7814B200BAB0EF /* Frameworks */,
  				2EC5E1B01E7814B200BAB0EF /* Resources */,
  				B42D03564A9A71BAD7183E61 /* [CP] Embed Pods Frameworks */,
  				4672989246AFA7B2776DFA56 /* [CP] Copy Pods Resources */,
  			);
  			buildRules = (
  			);
  			dependencies = (
  			);
  			name = EWork;
  			productName = EWork;
  			productReference = 2EC5E1B21E7814B200BAB0EF /* EWork.app */;
  			productType = "com.apple.product-type.application";
  		};
  /* End PBXNativeTarget section */

    // 好比 XCConfigurationList
    /* Begin XCConfigurationList section */
    		2EC5E1AD1E7814B200BAB0EF /* Build configuration list for PBXProject "EWork" */ = {
    			isa = XCConfigurationList;
    			buildConfigurations = (
    				2EC5E1CA1E7814B200BAB0EF /* Debug */,
    				2EC5E1CB1E7814B200BAB0EF /* Release */,
    			);
    			defaultConfigurationIsVisible = 0;
    			defaultConfigurationName = Release;
    		};
    		2EC5E1CC1E7814B200BAB0EF /* Build configuration list for PBXNativeTarget "EWork" */ = {
    			isa = XCConfigurationList;
    			buildConfigurations = (
    				2EC5E1CD1E7814B200BAB0EF /* Debug */,
    				2EC5E1CE1E7814B200BAB0EF /* Release */,
    			);
    			defaultConfigurationIsVisible = 0;
    			defaultConfigurationName = Release;
    		};
    /* End XCConfigurationList section */
  ```
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  • 編譯後生成的二進制內容 Link Map File

    • 應用沙盒路徑的獲取

    • LinkMapFile

      • 首先來講一說什麼是 LinkMap

        • 在iOS開發領域，LinkMap的輸出是一個純文本格式的文件，裏面包含重要的編譯信息及報錯信息，這也是Apple用來分析你的應用的主要方式，經過這種方式能夠發現應用中是否使用了私有庫等不符合Apple提交應用規範的內容，但對於咱們開發人員，LinkMap倒是一個用於分析源碼及查看Crash的有效途徑

      • 爲何要使用 LinkMap

        • 當一箇中大型iOS項目在不斷迭代更新的過程當中，代碼量日漸壯大，須要重構和review的代碼也愈來愈多，可一旦代碼達到必定程度後變得不是那麼可控，爲了使得項目還能夠持續可集成穩健的開發下去，縮小iOS安裝包大小是必需要作的事情，一般會從壓縮圖片和音頻文件開始，使用開發工具查找冗餘不用的資源文件，這一階段以後只能經過對代碼的重構來達到可執行文件總體瘦身的效果。當從事參與的一個項目在不斷迭代過程當中，App的安裝包在不斷變大，經過本身的shell腳本分析，多達幾十萬行，這時候很是有瘦身的必要，這其中包括了.h.m.mm.cpp.rss格式文件。觀察項目中引入的Pods文件及相關第三方庫，多達上百個庫，這時候這樣一箇中大型App就涉及到應用瘦身的問題，如何纔能有效解決代碼不可控的問題，如何能提升項目中底層基礎架構的穩定性及健壯性，相信LinkMap能給予咱們一些答案。

        • LinkMap 的構成

          • App的編譯路徑（#Path）
            • # Path: /Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/littleTest-fcueraakmygtmodagachcreqjbjw/Build/Products/Debug/littleTest
          • App對應的架構（#Arch）
            • # Arch: x86_64
          • App的完整的目標文件列表（#Object files）
          • App的段表（#Section）
          • App中具體目標文件在對應的section中的位置和大小（#Symbols）

        • LinkMap服務的開啓方式及文件目錄

          • 在 Build Settings 裏設置 Write Link Map File 爲 Yes 後每次編譯都會在指定目錄生成這樣一個文件。Xcode->Project->Build Settings-> Search map -> 設置 Write Link Map Files 選項爲YES（這裏須要注意的是否是設置Pods.xcodeproj的LinkMap而是xxx-xxxxx.xcodeproj，其餘項目也要去設置主工程的對應編譯選項，以此類推
          • 文件位於指定的路徑，默認是在~/Library/Developer/Xcode/DerivedData/xxx-xxx-fwtuexpkzxsfkjaootcqwizogrhf/Build/Intermediates/xx-xxx.build/Debug-iphonesimulator/xxx-xxx.build/xxx-xxx-LinkMap-normal-x86_64.txt
          • 例如：個人一個項目 LitteleTest：/Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/littleTest-fcueraakmygtmodagachcreqjbjw/Build/Intermediates.noindex/littleTest.build/Debug/littleTest.build/littleTest-LinkMap-normal-x86_64.txt

        • 如今來講一說 LinkMap 各部分的做用

          • App的完整的目標文件列表（#Object files）： 這個部分的內容都是 .m 文件編譯後的 .o 和須要 link 的 .a 文件。前面是文件編號，後面是文件路徑。

             # Object files:
    [  0] linker synthesized
    [  1] /Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/littleTest-fcueraakmygtmodagachcreqjbjw/Build/Intermediates.noindex/littleTest.build/Debug/littleTest.build/Objects-normal/x86_64/main.o
    [  2] /Users/lanya/Library/Developer/Xcode/DerivedData/littleTest-fcueraakmygtmodagachcreqjbjw/Build/Intermediates.noindex/littleTest.build/Debug/littleTest.build/Objects-normal/x86_64/Test.o
    [  3] /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.13.sdk/System/Library/Frameworks//Foundation.framework/Foundation.tbd
    [  4] /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.13.sdk/usr/lib/libobjc.tbd
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          • App的段表（#Section）：這裏描述的是每一個 Section 在可執行文件中的位置和大小。每一個 Section 的 Segment 的類型分爲 __TEXT 代碼段和 __DATA 數據段兩種。

             # Sections:
    # Address	Size    	Segment	Section
    0x100000B10	0x000002D9	__TEXT	__text
    0x100000DEA	0x00000054	__TEXT	__stubs
    0x100000E40	0x0000009C	__TEXT	__stub_helper
    0x100000EDC	0x0000006E	__TEXT	__objc_methname
    0x100000F4A	0x0000003B	__TEXT	__cstring
    0x100000F85	0x00000007	__TEXT	__objc_classname
    0x100000F8C	0x0000001D	__TEXT	__objc_methtype
    0x100000FAC	0x00000048	__TEXT	__unwind_info
    0x100001000	0x00000010	__DATA	__nl_symbol_ptr
    0x100001010	0x00000070	__DATA	__la_symbol_ptr
    0x100001080	0x00000060	__DATA	__cfstring
    0x1000010E0	0x00000008	__DATA	__objc_classlist
    0x1000010E8	0x00000008	__DATA	__objc_imageinfo
    0x1000010F0	0x00000170	__DATA	__objc_const
    0x100001260	0x00000020	__DATA	__objc_selrefs
    0x100001280	0x00000008	__DATA	__objc_classrefs
    0x100001288	0x00000008	__DATA	__objc_superrefs
    0x100001290	0x00000010	__DATA	__objc_ivar
    0x1000012A0	0x00000050	__DATA	__objc_data
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          • App中具體目標文件在對應的section中的位置和大小（#Symbols）：Symbols 是對 Sections 進行了再劃分。這裏會描述全部的 methods，ivar 和字符串，及它們對應的地址，大小，文件編號信息。

            # Symbols:
    # Address	Size    	File  Name
    0x100000B10	0x00000106	[  1] _main
    0x100000C20	0x000000A0	[  2] -[Test init]
    0x100000CC0	0x00000060	[  2] -[Test setObject:]
    0x100000D20	0x00000040	[  2] -[Test obj]
    0x100000D60	0x00000040	[  2] -[Test setObj:]
    0x100000DA0	0x00000049	[  2] -[Test .cxx_destruct]
    0x100000DEA	0x00000006	[  3] _NSHomeDirectory
    0x100000DF0	0x00000006	[  3] _NSLog
    0x100000DF6	0x00000006	[  4] _objc_autoreleasePoolPop
    0x100000DFC	0x00000006	[  4] _objc_autoreleasePoolPush
    0x100000E02	0x00000006	[  4] _objc_autoreleaseReturnValue
    0x100000E08	0x00000006	[  4] _objc_destroyWeak
    0x100000E0E	0x00000006	[  4] _objc_loadWeakRetained
    0x100000E14	0x00000006	[  4] _objc_msgSend
    0x100000E1A	0x00000006	[  4] _objc_msgSendSuper2
    0x100000E20	0x00000006	[  4] _objc_release
    0x100000E26	0x00000006	[  4] _objc_retain
    0x100000E2C	0x00000006	[  4] _objc_retainAutoreleasedReturnValue
    0x100000E32	0x00000006	[  4] _objc_storeStrong
    0x100000E38	0x00000006	[  4] _objc_storeWeak
    0x100000E40	0x00000010	[  0] helper helper
    0x100000E50	0x0000000A	[  3] _NSHomeDirectory
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    0x100000F53	0x0000000B	[  1] literal string: %@ rank %d
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    0x100000FA7	0x00000002	[  2] literal string: @
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    0x100001018	0x00000008	[  3] _NSLog
    0x100001020	0x00000008	[  4] _objc_autoreleasePoolPop
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    0x100001030	0x00000008	[  4] _objc_autoreleaseReturnValue
    0x100001038	0x00000008	[  4] _objc_destroyWeak
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    0x100001048	0x00000008	[  4] _objc_msgSend
    0x100001050	0x00000008	[  4] _objc_msgSendSuper2
    0x100001058	0x00000008	[  4] _objc_release
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    0x100001068	0x00000008	[  4] _objc_retainAutoreleasedReturnValue
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    0x100001080	0x00000020	[  1] CFString
    0x1000010A0	0x00000020	[  1] CFString
    0x1000010C0	0x00000020	[  1] CFString
    0x1000010E0	0x00000008	[  2] anon
    0x1000010E8	0x00000008	[  0] objc image info
    0x1000010F0	0x00000048	[  2] l_OBJC_METACLASS_RO_$_Test
    0x100001138	0x00000080	[  2] l_OBJC_$_INSTANCE_METHODS_Test
    0x1000011B8	0x00000048	[  2] l_OBJC_$_INSTANCE_VARIABLES_Test
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    0x100001218	0x00000048	[  2] l_OBJC_CLASS_RO_$_Test
    0x100001260	0x00000008	[  1] pointer-to-literal-cstring
    0x100001268	0x00000008	[  1] pointer-to-literal-cstring
    0x100001270	0x00000008	[  1] pointer-to-literal-cstring
    0x100001278	0x00000008	[  2] pointer-to-literal-cstring
    0x100001280	0x00000008	[  1] objc-class-ref
    0x100001288	0x00000008	[  2] anon
    0x100001290	0x00000008	[  2] _OBJC_IVAR_$_Test.obj_
    0x100001298	0x00000008	[  2] _OBJC_IVAR_$_Test._obj
    0x1000012A0	0x00000028	[  2] _OBJC_CLASS_$_Test
    0x1000012C8	0x00000028	[  2] _OBJC_METACLASS_$_Test
複製代碼

  • dSYM

    • 定義：在每次編譯後都會生成一個 dSYM 文件，程序在執行中經過地址來調用方法函數，而 dSYM 文件裏存儲了函數地址映射，這樣調用棧裏的地址能夠經過 dSYM 這個映射表可以得到具體函數的位置。通常都會用來處理 crash 時獲取到的調用棧 .crash 文件將其符號化。
    • 做用： 當release的版本 crash的時候,會有一個日誌文件,包含出錯的內存地址, 使用symbolicatecrash工具可以把日誌和dSYM文件轉換成能夠閱讀的log信息,也就是將內存地址,轉換成程序裏的函數或變量和所屬於的 文件名.（如何設置 release 版本？ Product -> scheme -> EditScheme）
    • 如何找到：/Users/用戶名/Library/Developer/Xcode/DerivedData/littleTest-fcueraakmygtmodagachcreqjbjw/Build/Products/Release
    • dSYM崩潰日誌的錯誤定位：須要使用 symbolicatecrash 這個 Xcode 自帶的工具進行錯誤轉換。 找到 symbolicatecrash ： find /Applications/Xcode.app -name symbolicatecrash -type f
      • 找到位置爲： /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/Library/PrivateFrameworks/DVTFoundation.framework/symbolicatecrash
    • 以後將 symbolicatecrash， crash， dSYM 文件放在同一個目錄下
    • 具體操做請看這篇：總結的很好

  • Mach-O 文件

    • 首先來看看胖二進制的含義：以上是維基百科的解釋，可是主要來講，胖二進制是比普通二進制文件的內容要多的二進制文件，由於其中包含了須要支持不一樣CPU架構的iOS設備的兼容信息。

mach.gif

  • 含義：Mach-O，是Mach object文件格式的縮寫，是一種可執行文件、目標代碼、共享程序庫、動態加載代碼和核心DUMP。是a.out格式的一種替代。Mach-O 提供更多的可擴展性和更快的符號表信息存取。Mach-O應用在基於Mach核心的系統上，目前NeXTSTEP、Darwin、Mac OS X（iPhone）都是使用這種可執行文件格式。

  • 記錄編譯後的可執行文件，對象代碼，共享庫，動態加載代碼和內存轉儲的文件格式。不一樣於 xml 這樣的文件，它只是二進制字節流，裏面有不一樣的包含元信息的數據塊，好比字節順序，cpu 類型，塊大小等。文件內容是不能夠修改的，由於在 .app 目錄中有個 _CodeSignature 的目錄，裏面包含了程序代碼的簽名，這個簽名的做用就是保證簽名後 .app 裏的文件，包括資源文件，Mach-O 文件都不可以更改。

  • Mach-O 的內容：

    • Mach-O Header：包含字節順序，magic，cpu 類型，加載指令的數量等
    • Load Commands：包含不少內容的表，包括區域的位置，符號表，動態符號表等。每一個加載指令包含一個元信息，好比指令類型，名稱，在二進制中的位置等。
    • 原始段數據（Raw segment data）：能夠擁有多個段（segment），每一個段能夠擁有零個或多個區域（section）。每個段（segment）都擁有一段虛擬地址映射到進程的地址空間。

  • 先看看描述這個文件的結構體

    struct mach_header {
  uint32_t      magic;
  cpu_type_t    cputype;
  cpu_subtype_t cpusubtype;
  uint32_t      filetype;
  uint32_t      ncmds;
  uint32_t      sizeofcmds;
  uint32_t      flags;
};

struct segment_command {
  uint32_t  cmd;
  uint32_t  cmdsize;
  char      segname[16];
  uint32_t  vmaddr;
  uint32_t  vmsize;
  uint32_t  fileoff;
  uint32_t  filesize;
  vm_prot_t maxprot;
  vm_prot_t initprot;
  uint32_t  nsects;
  uint32_t  flags;
};
複製代碼
    • 根據這個結構體，須要先取出 magic，而後根據偏移量取出其它的信息。遍歷 ncmds 可以得到全部的 segment。cputype 包含了 CPU_TYPE_I386，CPU_TYPE_X86_64，CPU_TYPE_ARM，CPU_TYPE_ARM64 等多種 CPU 的類型。

  • Mach-O 文件參考文章

  • dyld動態連接

    • 生成可執行文件後就是在啓動時進行動態連接了，進行符號和地址的綁定。首先會加載所依賴的 dylibs，修正地址偏移，由於 iOS 會用 ASLR 來作地址偏移避免攻擊，肯定 Non-Lazy Pointer 地址進行符號地址綁定，加載全部類，最後執行 load 方法和 clang attribute 的 constructor 修飾函數。

  • 參考文章： 深刻剖析iOS編譯

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