iOS底层探索之dyld(一):动态链接器流程分析

2021-07-13 本文已影响0人俊而不逊

1. 前言

现在的互联网行业，是一天比一天卷，除了底层是必考点了，还有关于APP的性能优化也是面试常问的点。

太难了
在优化之前必须要对应用程序加载的流程熟悉，那么本次博文就对dyld进行底层的初步探索分析。

在这里插入图片描述

2. 程序加载原理

2.1 代码编译过程

我们都知道代码编写完成，必须通过编译器编译才能变成可以执行的文件。

程序编译流程
程序的执行，是把可执行的文件，加载到内存中去执行的，这个可执行的文件(Mach-O)的运行必须依赖很多的库(.a/.lib/.so)，库是可执行的二进制文件，是能够被加载到内存中去的。这些库，可以分为静态库和动态库。

2.2 静态库和动态库

静态库: 例如.a和.framework。静态库链接时，会被完整地复制到可执行文件中，被使用到了多次，就会复制多份，这样就有多份拷贝很冗余，链接时间长了，还浪费了内存空间。
动态库：例如.dylib和.framework。动态库链接时，只会存在一份，并不会复制多份，在内存中共享这一份，系统只加载一次，谁有用到了就去找这一份，减少了程序的体积大小，可以节省时间和内存空间。
静态库和动态库
静态库都好理解，那么动态库在程序中是怎么加载到内存呢？系统是通过怎样的方式来链接的呢？这就用到了一个工具，也就是博文开头提到的dyld(the dynamic link editor)动态链接器，

2.3 dyld 动态链接器

dyld是iOS操作系统的一个重要组成部分，在系统内核做好程序准备工作之后，会交由dyld负责余下的工作。
dyld的作用：加载各个库，也就是image镜像文件，由dyld从内存中读到表中，加载主程序，link链接各个动静态库，进行主程序的初始化工作。

程序加载流程

上面这个图是dyld的加载工作流程图，图中简单的描述了动态库的注册和动态库的加载过程，具体分析还得去看底层源码，那么接下来就去探索分析。

3. 初识dyld

3.1 寻找dyld入口

程序的执行我们都知道是从main函数开始的，那么dyld在程序的那个阶段执行的呢？是在main函数执行前，还是再main函数执行后呢？这我也不得而知。

啊！你这个博主，奇奇怪怪的，你写的博文，你会不知道啊？

信你个鬼
这个嘛，就得探索探索了！首先建一个工程将main.m改写如下:

__attribute__((constructor)) void JPFunc(){
     printf("来了老弟 : %s \n",__func__);
}

int main(int argc, char * argv[]) {
    NSString * appDelegateClassName;
    @autoreleasepool {
        NSLog(@"这是main函数打印");
        // Setup code that might create autoreleased objects goes here.
        appDelegateClassName = NSStringFromClass([AppDelegate class]);
    }
    return UIApplicationMain(argc, argv, nil, appDelegateClassName);
}

然后运行程序，打印结果如下:

来了老弟 : JPFunc 
dyld初探[37212:516752] 这是main函数打印

这个__attribute__((constructor))是在main函数之前执行的一个函数。

补充：GNU C的一大特色就是__attribute__机制。__attribute__可以设置函数属性（Function Attribute）、变量属性（Variable Attribute ）和类型属性（Type Attribute）。
__attribute__书写特征是：__attribute__前后都有两个下划线，并切后面会紧跟一对原括弧，括弧里面是相应的__attribute__参数。
__attribute__语法格式为：__attribute__ ((attribute-list))