简介

Injection III 是一个 Swift 和 Objective-C 的代码注入工具，可以实现在运行时注入修改代码的功能。这个工具可以帮助开发者快速测试和迭代应用，提高开发效率。但是我们都知道 Swift 是一个静态语言, 在之前我们的认知是只有加了@objc 修饰的代码才能通过 Objective-c 的动态特性实现注入。那么injection III是如何实现注入任意 Swift 代码的呢？

dyld_dynamic_interpose

dyld_dynamic_interpose 是 macOS 和 iOS 上的动态链接器技术，可以在运行时替换函数，实现动态代码注入的功能。这个技术是通过修改动态链接库的符号表来实现的。dyld 会在程序启动时加载动态链接库，并建立动态链接库的符号表，这个符号表包含了动态链接库中的函数和变量等符号。dyld_dynamic_interpose 通过修改这个符号表来实现函数替换的功能。

具体来说，dyld_dynamic_interpose 允许开发者使用 interpose 功能来定义要替换的函数。interpose 定义了两个函数，一个是要替换的函数，另一个是替换后的函数。dyld 在加载动态链接库时，会根据 interpose 定义的要替换的函数来查找这个函数，并将其替换成替换后的函数。这个过程是在程序启动时完成的，因此可以实现在运行时注入修改代码的功能。

原理

1. 在 dyld 中使用 dyld_dynamic_interpose 特性需要使用一个特殊的 __interpose 修饰符。该修饰符需要应用在一个数组的元素上，其中数组的元素为两个函数指针，第一个指针是需要替换的原始函数，第二个指针是需要替换成的新函数。比如，下面的代码定义了一个包含两个元素的数组，其中第一个元素是要替换的函数指针，第二个元素是要替换成的新函数指针：

__attribute__((used)) static const struct {
    void *old_func;
    void *new_func;
} interposers[] = {
    { (void*)old_func, (void*)new_func },
};

2. dyld_dynamic_interpose 只能用于动态链接库中的函数替换，而不能用于替换可执行文件中的函数。这是因为在可执行文件中使用 __interpose 修饰符会导致链接错误。

3. 在 dyld 加载一个动态链接库时，它会扫描这个库中的 __DATA,__interpose 节，找到所有使用 __interpose 修饰符定义的函数替换关系，并将其添加到一个替换表中。当程序调用一个被替换的函数时，dyld 会在替换表中查找对应的替换函数，并执行替换操作。

4. 如果需要在运行时动态添加一个函数替换关系，可以使用 dyld_dynamic_interpose 函数。该函数的原型如下：

int dyld_dynamic_interpose(const char *dylib_path, const struct dyld_interpose_tuple interposers[], size_t count);

其中，dylib_path 参数是需要添加替换关系的动态链接库路径，interposers 参数是一个包含替换关系的结构体数组，count 参数是结构体数组的长度。使用 dyld_dynamic_interpose 函数添加替换关系后，新的替换关系将被添加到替换表中，之后程序调用对应的被替换函数时，会被动态地替换成新的函数实现。

限制

从这个原理中，显而易见，我们不能修改类的属性的类型，也不能增添属性，因为这都是修改了 class 的 meta 布局。并且，对于非 final 的class，也不要添加方法或者修改方法的顺序。

参考

Swift Code Injection (johnholdsworth.com)
iOS进阶 - App启动 & dyld详解（二） - 掘金 (juejin.cn)

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