聊聊 Xcode 编译工具链(ToolChain)

“民之失德，乾糇以愆；他山之石，可以攻玉。”- 《诗经》

绝大部分开发者开发iOS或者Mac APP 都会选择Xcode集成开发环境。Xcode是一款强大的GUI IDE，集开发、编译、调试和代码分析于一体，而在这背后，则是一系列工具的支撑，本文聊聊Xcode在编译过程涉及的工具及其作用。

一、编译ToolChain初窥

图1展示了在Xcode中选择Build时编译工程test-toolchain时的过程：

图1：Build工程test-toolchain时的过程

从图1中可以看见，在Xcode中点击Build后，Xcode首先调用工具mkdir创建product目录，然后调用clang编译源码文件和链接生成可执行文件，调用ibtool编译storyboard文件，调用actool编译Asset文件等。可能是考虑到GUI的简洁和局限，Xcode并没有给出所有的编译涉及到的工具，我们通过命令行的方式来探索下~~

二、“黑乎乎”版的Xcode：xcodebuild

2.1 xcodebuild命令行编译Xcode工程

xcodebuild是编译Xcode工程的命令行工具，比如可用如下命令编译test-toolchain工程：

xcodebuild -project test-toolchain.xcodeproj -configuration Debug build

上面的命令表示：编译debug版本的test-toolchain，xcodebuild支持众多的选项配置，不指定会使用默认的设置。

命令行的输出显示了更多的细节，如下部分片段：

=== BUILD TARGET test-toolchain OF PROJECT test-toolchain WITH CONFIGURATION Debug ===

Check dependencies

Write auxiliary files

write-file /Users/netease/Desktop/ForTestApp/test-toolchain/...

...

Create product structure /bin/mkdir -p /Users/netease/Desktop/ForTestApp/.../test-toolchain.app

...

** BUILD SUCCEEDED **

在其中，我们发现暴露了新的工具，如：builtin-productPackagingUtility打包工具、codesign签名工具等。那么，还有方法暴露更多的编译细节出来吗？请向下看~~

2.2 Patch版的xcodebuild编译Xcode工程

利用DYLD_INSERT_LIBRARIES实现对Mac程序的动态库注入已经广为人知，在执行文件加载时，会调用注入库的构造函数，我们可以在这里将执行文件的名字打印出来，从而获取xcodebuild编译更多的细节。

动态库代码（名字为test_injector）如图2：

图2：动态库test_injector代码

将injector编译，得到库：test_injector.dylib，然后注入到xcodebuild，如下：

DYLD_INSERT_LIBRARIES=./test_injector.dylib xcodebuild -project test-toolchain.xcodeproj -configuration Debug build

这次得到的信息如下：

2016-07-28 19:00:53.874 xcodebuild[2038:85610] tool name:xcodebuild

2016-07-28 19:00:53.904 xcodebuild[2038:85610] tool name:xcodebuild

=== BUILD TARGET test-toolchain OF PROJECT test-toolchain WITH CONFIGURATION Debug ===

Check dependencies

2016-07-28 19:00:54.396 sh[2042:85682] tool name:sh

2016-07-28 19:00:54.426 sh[2045:85685] tool name:sh

...

CompileC build/test-toolchain.build/Debug-iphoneos/...

2016-07-28 19:00:54.470 xcexec[2047:85693] tool name:xcexec

2016-07-28 19:00:54.481 clang[2047:85693] tool name:clang

2016-07-28 19:00:54.492 clang[2051:85701] tool name:clang

...

** BUILD SUCCEEDED **

可以看见，信息进一步丰富了，比如工具xcexec等。

三、Xcode编译Toolchain汇总

使用patch版的xcodebuild，我们获得了Xcode在编译一个工程时所涉及的工具图谱，总结的信息见下表1：

表1：Xcode 编译 ToolChain介绍

工具名称用途介绍

xcodebuild编译Xcode工程的命令行工具

shShell工具

mkdir创建目录

xcexec执行wrapper

clang编译器，内部封装了编译、优化过程

ld链接器

ibtoolnib资源文件本地化

ibtoold资源文件链接

actoolasset资源文件编译

builtin-infoPlistUtilityPlist文件编译工具

builtin-productPackagingUtility打包工具

touch文件创建

codesign创建、查看和修改签名

codesign_allocate为Mach-O文件增加签名数据

builtin-validationUtility校验工具

获得这些信息有什么好处呢，这个就是仁者见仁了，比如获取clang编译源码文件的时间，这儿也可当做一个切入点。

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