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编译命令

编译命令

作者: HotPotCat | 来源:发表于2021-02-09 18:53 被阅读0次

    生成目标文件

    目标文件包含了机器指令代码、数据、链接时需要的信息、符号表、调试信息、字符串表。

    1.不指定target，默认是Mach-O 64-bit object x86_64

    clang-x c -g -c a.c -o a.o
-x: 指定编译文件语言类型
-g: 生成调试信息
-c: 生成目标文件，只运行`preprocess`、`compile`、 `assemble`不链接
-o: 输出文件
-I<directory>:在指定目录寻找头文件
-L <dir> :指定库文件路径（.a'.dylib库文件）
-l<library_name> :指定链接的库文件名称（.a'.dylib库文件）
-F<directory> :在指定链接的framework名称
-framework <framework_name> framework
生成相应的LLVM文件格式，来进行链接时间优化
当我们配合着-S使用时，生成汇编语言文件。否则生成bitcode格式的目标文件
-flto=<value> :设置LTO的模式：full or thin
-flto :设置LTO的模式：full
-flto=full:默认值，单片（monolithic） LTO通过将所有输入合并到单个模块中来实现此目的
-flto=thin:使用ThinLTO代替
-emit-llvm
-install_name :指定动态库初次安装时的默认路径，向'LC_ID_DYLIB'添加安装路径，该路径作为dyld定位该库。

    clang -o是将.c源文件编译成为一个可执行的二进制代码（-o选项其实是指定输出文件文件名，如果不加-c选项, 会编译链接生成可执行文件，文件的名称由-o选项指定）。
    clang -c是使用LLVM汇编器将源文件转化为目标代码。

    2.指定生成Mach-O 64-bit x86-64目标文件格式

    clang -x c -target x86_64-apple-macos11.1 -g -c a.c -o a.o

    3.如果指定target不带apple系统版本（包括macOS 、ipadOS 、iOS真机和模拟器）。例如x86_64，那么生成的目标文件是Linux 的 ELF 64-bit

    clang -x c -target x86_64 -g -c a.c -o a.o

    4. 编译.m

    macOS

    clang -x objective-c \
-target x86_64-apple-macos10.15  \
 -fobjc-arc \ 
 -fmodules \ 
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.15.sdk \ 
-c test.m -o test.o

    iOS

    clang -x c -g \
-target arm64-apple-ios13.5 \
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPho neOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS13.6.sdk \
-c a.c -o a.o

    5. 编译.mm

    macOS

    clang -x objective-c++  \
-target x86_64-apple-macos10.15  \
-std=c++11  \
-stdlib=libc++  \ 
-fobjc-arc  \
-fmodules  \
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.15.sdk \ 
-c test.mm -o test.o

    iOS模拟器

    clang -x objective-c  \
-target x86_64-apple-ios13.5-simulator  \
-fobjc-arc  \
-fmodules  \
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator13.6.sdk \
-c test.m -o test.o

    在模拟器上链接其他三方库

    clang -x objective-c \
-target x86_64-apple-ios13.5-simulator \
-fobjc-arc  \
-fmodules  \
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator13.6.sdk \
-I/framework Headers 目录/Headers \
-F/代码库目录\ 
-c test.m -o test.o \
clang -target x86_64-apple-ios13.5-simulator  \
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/i PhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator13.6.sdk  \
-F/代码库目录 \
-fobjc-arc \
-framework AFNetworking \
-v test.o -o test \
clang -target x86_64-apple-ios13.5-simulator \
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/i PhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator13.6.sdk \
-L/代码库目录 \ 
-fobjc-arc  \
-lAFNetworking  \
-dead-strip test.o -o test

    编译成arm64真机

    clang -target arm64-apple-ios13.5  \
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS13.6.sdk \
-L/代码仓库 \
-fobjc-arc \
-lAFNetworking \
test .o -o test \
clang -target arm64-apple-ios13.5 \
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.pla tform/Developer/SDKs/iPhoneOS13.6.sdk \
-F/代码仓库 \
-fobjc-arc \
-framework AFNetworking  \
test.o -o test

    6. 生成dSYM文件

    clang -x c -g1 a.c -o a.o

    -g1:将调试信息写入DWARF格式文件

    查看调试信息

    dwarfdump取出并验证DWARF格式调试信息:

    dwarfdump a.o
dwarfdump a.dSYM
dwarfdump --lookup 0x100000f20 --arch=x86_64 a.dSYM

    --lookup查看地址的调试信息。将显示出所在的目录，文件，函数等信息。

    查看文件内容

    otool用来查看Mach-o文件内部结构

    otool -l liba.dylib
otool -h libTest.a

    -I:显示解析后的 mach header 和 load command
    -h:显示未解析的mach header
    -L：打印所有链接的动态库路径
    -D：打印当前动态库的install_name

    objdump用来查看文件内部结构，包括ELF和Mach-o

    objdump --macho -h a.o 
objdump --macho -x a.o 
objdump --macho -s -d a.o 
objdump --macho --syms a.o

    --macho:指定 Mach-o 类型
    -h:打印各个段的基本信息
    -x:打印各个段更详细的信息
    -d:将所有包含指定的段反汇编
    -s:将所有段的内容以16进制的方式打印出来
    --lazy-bind:打印 lazy binding info
    --syms:打印符号表

    静态库的压缩和解压缩

    ar压缩目标文件，并对其进行编号和索引，形成静态库。同时也可以解压缩静态库，查看有哪些目标文件 。

    ar -rc a.a  a.o

    -r:添加or替换文件
    -c:不输出任何信息
    -t:列出包含的目标文件

    创建静态库

    创建库命令：libtool，可以创建静态库和动态库。

    //macOS
libtool -static -arch_only x86_64 a.o -o a.a
//iOS
libtool -static -arch_only arm64 -D \
-syslibroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS13.6.sdk \
test.o -o libTest.a

    创建动态库

    clang -dynamiclib \
-target arm64-apple-ios13.5 \
-isysroot  /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS13.6.sdk \
a.o -o a.dylib

    查看符号表

    nm命令:

    nm -pa a.o

    -a:显示符号表的所有内容
    -g:显加全局符号
    -p:不排序。显示符号表本来的顺序
    -r:逆转顺序
    -u:显示未定义符号

    生成dSYM文件

    dsymutil可以被理解为是调试信息链接器。
    它按照以下的步骤执行:

    1. 读取 debug map
    2. 从.o文件中加载DWARF
    3. 重新定位所有地址
    4. 最后将全部的DWARF打包成dSYM Bundle

    有了 dSYM后，我们就拥有了最标准的DWARF的文件，任何dwarf读取工具（可以处理Mach-O二进制文件）都可以处理该标准DWARF。
    dsymutil操作DWARF格式的debug symbol。可以将可执行文件debug symbol生成DWARF格式的文件:

    dsymutil -f a -o a.dSYM

    -f: .dwarf格式文件
    -o <filename>：输出.dSYM格式文件

    移除符号

    strip用来移除和修改符号表

    strip -S a.o

    -S:删除调试符号
    -X:移除本地符号，L开头的
    -x:移除全部的本地符号，只保留全局符号

    链接器

    ld
    -all_load:加载静态库的包含的所有文件。
    -ObjC:加载静态库的包含的所有义的Objective-C类和Category。
    -force_load <path_to_archive>:加载静态库中指定的文件。

    链接动态库与静态库

    ld -dylib -arch x86_64 -macosx_version_min 10.13 a.dylib -o a
Id -static -arch x86_64 -e _main a.a -o a

    Xcode打印加载的库

    Pre-main Time指main函数执行之前的加载时间，包括dylib动态库加载, Objective-C Runtime 加载等。
    Xcode自身提供了一个在控制台打印这些时间的方法，在Xcode中Edit Scheme -> Run -> Auguments添加环境变量 DYLD_PRINT_STATISTICS 并把其值设为 1。
    DYLD_PRINT_LIBRARIES：打印出所有被加载的库。
    DYLD_PRINT_LIBRARIES_POST_LAUNCH :打印的是通过dlopen调用返回的库，包括动态库的依赖库，主要发生在main函数运行之后。

    二进制重排

    链接 order.file

    ld -o test test.o -lsystem -order_file test.order
ld -o test test.o -lsystem -lc++ -framework Foundation -order_file test.order
ld -map output.map -lsystem -o output a.o

    生成Link Map文件

    ld -map output.map -lsystem -lc++ -framework Foundation test.o -o output

    -map map_file_path 生成 map 文件。
    主要包括三大部分：
    Object Files：生成二进制用到的link单元的路径和文件编号
    Sections： 记录Mach-O 每个 Segment/section 的地址范围
    Symbols：按顺序记录每个符号的地址范围

    install_name_tool

    更改动态共享库的安装名称并操纵运行路径。

    install_name_tool -add_rpath <directory> libs_File
install_name_tool -delete_rpath <directory> libs_File
install_name_tool -rpath <old> <new> libs_File

    概念说明

    生成目标文件的过程中发生了什么?

    • 编译器(clang-cl)->汇编器(llvm-as)
    • 链接器(llvm-ld)并没有被执行

    所以输出的目标文件不会包含Unix程序在被装载和执行时所必须的包含信息，但它以后可以被链接到一个程序。

    Mach-o File Format

    —个Mach-o文件有两部分组成：header和data。

    • header:代表了文件的映射，描述了文件的内容以及文件所有内容所在的位置。header包含三种类型:Mach header, segment, sections 。header内的section描述了对应的二进制信息。
    • data：紧跟header之后，由多个二进制组成，one by one。
    1. Mach header:属于header的一部分，它包含了整个文件的信息和segment信息。
    2. Segments(segment commands):指定操作系统应该将Segments加载到内存中的什么位置，以及为该Segments分配的字节数。还指定文件中的哪些字节属于该 Segments,以及文件包含多少sections。始终是4096字节或4KB的倍数，其中4096字节是最小大小。
    3. Section:所有sections都在每个segment``之后一个接一个地描述。sections里面定义其名称，在内存中的地址，大小，文件中section数据的偏移量和segment名称。

    Load Commands

    二进制文件加载进内存要执行的一些指令。
    这里的指令主要在负责我们APP对应进程的创建和基本设置（分配虚拟内存，创建主线程，处理代码签名/加密的工作），然后对动态链接库（.dylib 系统库和我们自己创建的动态库）进行库加载和符号解析的工作。

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