iOS-dyld加载流程

作者: Summit_yp | 来源:发表于2021-07-18 00:53 被阅读0次

我们先来看看这个现象吧。
新建一个工程,如下,分别添加c++函数,和load方法,运行程序。


添加c++函数
重写load方法

查看结果


运行结果

按我们一般的认知,main函数才是程序的入口,为什么会有方法在main之前就运行呢???这不是搞笑呢吗?其实这都是有原因的,隆重请出今天的主角——dyld。

什么是dyld?

dyld(the dynamic link editor)是苹果的动态链接器,是苹果操作系统的重要组成部分,在app被编译打包成可执行文件格式的Mach-O文件后,交由dyld负责连接,加载程序

所以 App的启动流程图如下


image.png

由此可以看出,其实在进入main函数之前,还是有不少前戏的。那么我们就从控制台最先打印的load方法入手吧。直接给load打个断点,查看一下堆栈信息:

image.png

我们会发现,是从dyld中的_dyld_start开始的,所以需要去OpenSource下载一份最新dyld的源码来进行分析。

直接在源码中搜索_dyld_start,可以看到不通架构,有不同的实现,这里就只分析arm64,也就是真机的源码哦。

汇编源码

如上图,汇编前面在做一些准备工作,最终会调用dyldbootstrap::start方法,源码中搜索dyldbootstrap,找到它的命名空间,我觉得这里的命名空间可以理解为一个类,然后找到start方法

dyldbootstrap
start方法

通过注释分析,前面是对dyld的准备,我们直接定位到dyld::_main,我们直接定位到dyld::_main函数,注意这里的dyld::_main并非我们工程里的main函数。
找到dyld::_main后会发现,这这这太tm长了吧,不想看了,呜呜呜。

image.png

额,我还是简单总结一下吧。

【第一步:环境变量配置】:根据环境变量设置相应的值以及获取当前运行架构
【第二步:共享缓存】:检查是否开启了共享缓存,以及共享缓存是否映射到共享区域,例如UIKit、CoreFoundation等
【第三步:主程序的初始化】:调用instantiateFromLoadedImage函数实例化了一个ImageLoader对象,其中sniffLoadCommands函数时获取Mach-O类型文件的Load Command的相关信息,并对其进行各种校验
【第四步:插入动态库】:遍历DYLD_INSERT_LIBRARIES环境变量,调用loadInsertedDylib加载
【第五步:link 主程序】
【第六步:link 动态库】
【第七步:弱符号绑定】
【第八步:执行初始化方法】递归遍历实例化
【第九步:寻找主程序入口即main函数】:从Load Command读取LC_MAIN入口,如果没有,就读取LC_UNIXTHREAD,这样就来到了日常开发中熟悉的main函数了

看到这好像和开头的问题没撒关系啊。搞什么飞机,偏题了?
问题出在我偷懒了,我们俩看看第八步的具体实现吧。

image.png
进入该方法
image.png
找到关键代码runInitializers,找到其实现
image.png
继续往下
image.png
找到关键代码
image.png
这里主要有doInitializationnotifySingle 两个函数,通过阅读注释,感觉notifySingle 是类似于通知的东西,我们来验证一下是不是呢
notifySingle 函数

全局搜索notifySingle(函数,其重点是(*sNotifyObjCInit)(image->getRealPath(), image->machHeader());这句


image.png

找到如上关键代码,搜索sNotifyObjCInit

image.png
发现只有赋值,没有实现,那追踪一下是哪里赋值过来的呢。搜索registerObjCNotifiers
image.png
发现是这玩意赋值的_dyld_objc_notify_register
注意:_dyld_objc_notify_register的函数需要在libobjc源码中搜索

然后继续探索_dyld_objc_notify_register又是怎么调用过来的呢?继续在dyld源码中搜索_dyld_objc_notify_register,发现找不到调用了,哦嚯,就这么断掉了?
作为要成为海贼王的男人,怎么能就这么断掉呢???我们使用倒推大法,康康之前的堆栈信息,发现是objcload_images方法调用的load方法,

image.png

这个时候需要去objc源码中搜索load_images啦,同样可以在Opensource上下载。
诶嘿,找到这个逼了。

image.png
哈哈哈,这玩意- _dyld_objc_notify_register也跟着出来了。我们来理一理,
_objc_init调用_dyld_objc_notify_register,将load_images作为参数传到了dyld::registerObjCNotifiers并赋值给了sNotifyObjCInit,然后notifySingle方法调用了sNotifyObjCInit,清晰了清晰了。所以notifySingle是一个回调函数。
load函数加载

下面我们进入load_images的源码看看其实现,以此来证明load_images中调用了所有的load函数

通过objc源码中_objc_init源码实现,进入load_images的源码实现

image.png

这里是通了,但好像又忽略了一个问题,_objc_init又是哪里调用过来的呢?这个时候回到刚才提到的另一个方法doInitialization。偷个懒,感兴趣的朋友可以按这个探索一下。
_objc_init的源码链:_dyld_start --> dyldbootstrap::start --> dyld::_main --> dyld::initializeMainExecutable --> ImageLoader::runInitializers --> ImageLoader::processInitializers --> ImageLoader::recursiveInitialization --> doInitialization -->libSystem_initializer(libSystem.B.dylib) --> _os_object_init(libdispatch.dylib) --> _objc_init(libobjc.A.dylib)

启动流程图


image.png

这也就解释了开头打印顺序的问题。

参考:https://www.jianshu.com/p/db765ff4e36a

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