Link Map File

1. Link Map File 简介

Link Map File 直译为 链接映射文件，在编译阶段，每个类会生成对应的.o文件，链接阶段，会把.o文件和动态库链接在一起。Link Map File 就是这样一个记录链接相关信息的纯文本文件，里面记录了可执行文件的路径、CPU架构、目标文件、符号等信息。

2. Link Map File 作用

理解Link Map File，可以帮助我们：

• 理解链接过程
• 理解Crash时，通过Symbols还原出源码的机制
• 理解内存分段、分区
• 分析可执行文件中哪个类或库占用比较大，进行安装包瘦身

3. 生成 Link Map File

Xcode 在生成可执行文件的时候，默认不生成该文件。
在Xcode的配置中 Target -> Build Setting -> Linking 将Write Link Map File设置为YES来生成Link Map File，运行代码即可生成Link Map File，是一个txt文件：

截屏2020-09-08 下午5.01.14.png

Write Link Map File上面就是生成文件的路径：

截屏2020-09-08 下午5.02.36.png

通过这个路径可以访问到：

~/Developer/Xcode/DerivedData/项目/Build/Intermediates.noindex/项目.build/Debug-iphonesimulator/项目.build/项目-LinkMap-normal-x86_64.txt

在 Products 下找到.app文件，返回上层根据路径找到Link Map文件:

截屏2020-09-08 下午5.06.24.png

4. 分析Link Map File

我们打开Link Map File 文件，然后从上往下去分析：

4.1 Path & Arch

Path: /Users/wangce/Library/Developer/Xcode/DerivedData/InjectTest-eqmjuuqdlkmitzgsjehvsiypbwoe/Build/Intermediates.noindex/InjectTest.build/Debug-iphoneos/InjectTest.build/Objects-normal/armv7/Binary/InjectTest
Arch: armv7

Path是可执行文件的路径，Arch是架构类型。

4.2 Object files

# Object files:
[  0] linker synthesized
[  1] /Users/wangce/Library/Developer/Xcode/DerivedData/InjectTest-eqmjuuqdlkmitzgsjehvsiypbwoe/Build/Intermediates.noindex/InjectTest.build/Debug-iphoneos/InjectTest.build/Objects-normal/armv7/GCDManager.o
[  2] /Users/wangce/Library/Developer/Xcode/DerivedData/InjectTest-eqmjuuqdlkmitzgsjehvsiypbwoe/Build/Intermediates.noindex/InjectTest.build/Debug-iphoneos/InjectTest.build/Objects-normal/armv7/ViewController.o
[  3] /Users/wangce/Library/Developer/Xcode/DerivedData/InjectTest-eqmjuuqdlkmitzgsjehvsiypbwoe/Build/Intermediates.noindex/InjectTest.build/Debug-iphoneos/InjectTest.build/Objects-normal/armv7/PresentTransition.o

在编译成目标文件后，通过链接器进行链接，最终合成可执行文件。这里展示的信息是链接时用到的文件，包括.o文件和dylib库。第一列的序号是类的编号，通过该编号可以对应到具体的类。

在后面的Symbols部分，我们会用到类的编号。

4.3 Section 区

# Sections:
# Address   Size        Segment Section
0x0000AF68  0x00002F48  __TEXT  __text
0x0000DEB0  0x00000270  __TEXT  __picsymbolstub4
0x0000E120  0x000001F8  __TEXT  __stub_helper
0x0000E318  0x00000014  __TEXT  __gcc_except_tab
0x0000E32C  0x00000207  __TEXT  __cstring
0x0000E533  0x0000105A  __TEXT  __objc_methname
0x0000F58D  0x00000094  __TEXT  __objc_classname
0x0000F621  0x000009D9  __TEXT  __objc_methtype
0x00010000  0x00000020  __DATA  __nl_symbol_ptr
0x00010020  0x0000009C  __DATA  __la_symbol_ptr
0x000100BC  0x0000009C  __DATA  __const
0x00010158  0x00000090  __DATA  __cfstring
0x000101E8  0x00000014  __DATA  __objc_classlist
0x000101FC  0x00000004  __DATA  __objc_nlclslist
0x00010200  0x0000000C  __DATA  __objc_protolist
0x0001020C  0x00000008  __DATA  __objc_imageinfo
0x00010214  0x00000B1C  __DATA  __objc_const
0x00010D30  0x0000011C  __DATA  __objc_selrefs
0x00010E4C  0x0000003C  __DATA  __objc_classrefs
0x00010E88  0x00000004  __DATA  __objc_superrefs
0x00010E8C  0x00000014  __DATA  __objc_ivar
0x00010EA0  0x000000C8  __DATA  __objc_data
0x00010F68  0x000000A0  __DATA  __data
0x00011008  0x00000008  __DATA  __bss

第一列Address是起始位置，第二列Size是Section占用内存大小，第三列是Segment类型，第四列是Section类型。

我们这里再次补充一点Mach-O的知识：
Mach-O文件中的虚拟地址最终会映射到物理地址上，这些地址被分成不同的Segment:
_Text段：包含Mach Header，被执行的代码和只读常量、只读可执行（r-x）
_DATA段：包含全局变量，静态变量，可读写（rw-）
_LINKEDIT：包含了加载程序的『元数据』，比如函数的名称和地址，只读（r–）

Segement划分成了不同的Section，不同的Section存储着不同的信息，下面是一些常用的Section的介绍：

//  __TEXT段中的一些Section
1. __text: 代码节，存放机器编译后的代码
2. __stubs: 用于辅助做动态链接代码（dyld）.
3. __stub_helper:用于辅助做动态链接（dyld）.
4. __objc_methname:objc的方法名称
5. __cstring:代码运行中包含的字符串常量,比如代码中定义`#define kGeTuiPushAESKey        @"DWE2#@e2!"`,那DWE2#@e2!会存在这个区里。
6. __objc_classname:objc类名
7. __objc_methtype:objc方法类型
8. __ustring:
9. __gcc_except_tab:
10. __const:存储const修饰的常量
11. __dof_RACSignal:
12. __dof_RACCompou:
13. __unwind_info:

// __DATA段中的一些Section
1. __got:存储引用符号的实际地址，类似于动态符号表
2. __la_symbol_ptr:lazy symbol pointers。懒加载的函数指针地址。和__stubs和stub_helper配合使用。具体原理暂留。
3. __mod_init_func:模块初始化的方法。
4. __const:存储constant常量的数据。比如使用extern导出的const修饰的常量。
5. __cfstring:使用Core Foundation字符串
6. __objc_classlist:objc类列表,保存类信息，映射了__objc_data的地址
7. __objc_nlclslist:Objective-C 的 +load 函数列表，比 __mod_init_func 更早执行。
8. __objc_catlist: categories
9. __objc_nlcatlist:Objective-C 的categories的 +load函数列表。
10. __objc_protolist:objc协议列表
11. __objc_imageinfo:objc镜像信息
12. __objc_const:objc常量。保存objc_classdata结构体数据。用于映射类相关数据的地址，比如类名，方法名等。
13. __objc_selrefs:引用到的objc方法
14. __objc_protorefs:引用到的objc协议
15. __objc_classrefs:引用到的objc类
16. __objc_superrefs:objc超类引用
17. __objc_ivar:objc ivar指针,存储属性。
18. __objc_data:objc的数据。用于保存类需要的数据。最主要的内容是映射__objc_const地址，用于找到类的相关数据。
19. __data:暂时没理解，从日志看存放了协议和一些固定了地址（已经初始化）的静态量。
20. __bss:存储未初始化的静态量。比如：`static NSThread *_networkRequestThread = nil;`其中这里面的size表示应用运行占用的内存，不是实际的占用空间。所以计算大小的时候应该去掉这部分数据。
21. __common:存储导出的全局的数据。类似于static，但是没有用static修饰。比如KSCrash里面`NSDictionary* g_registerOrders;`, g_registerOrders就存储在__common里面

虚拟内存最终会映射到物理内存，通过上面的介绍，我们就可以知道代码和数据在内存中是如何存储的。

4.4 Symbols

# Symbols:
// __text代码区
# Address   Size        File  Name
0x0000AF68  0x0000005E  [  1] +[GCDManager sharedInstance]
0x0000AFC6  0x00000052  [  1] ___28+[GCDManager sharedInstance]_block_invoke
0x0000B018  0x00000470  [  1] -[GCDManager scheduledDispatchTimerWithName:timeInterval:queue:repeats:action:]
0x0000B488  0x00000064  [  1] ___79-[GCDManager scheduledDispatchTimerWithName:timeInterval:queue:repeats:action:]_block_invoke
0x0000B4EC  0x00000064  [  1] ___copy_helper_block_e4_20b24s28w
0x0000B550  0x00000030  [  1] ___destroy_helper_block_e4_20s24s28w
0x0000B580  0x00000156  [  1] -[GCDManager cancelTimerWithName:]
0x0000B6D6  0x000000B0  [  1] -[GCDManager cancelAllTimer]
0x0000B786  0x000000B2  [  1] ___28-[GCDManager cancelAllTimer]_block_invoke
0x0000B838  0x00000026  [  1] ___copy_helper_block_e4_20s
0x0000B85E  0x00000016  [  1] ___destroy_helper_block_e4_20s
0x0000B874  0x0000005E  [  1] -[GCDManager timerContainer]
0x0000B8D2  0x0000005E  [  1] -[GCDManager actionBlockCache]
0x0000B930  0x000001FC  [  1] -[GCDManager cacheAction:forTimer:]
0x0000BB2C  0x00000102  [  1] -[GCDManager removeActionCacheForTimer:]
0x0000BC2E  0x00000020  [  1] -[GCDManager setTimerContainer:]
0x0000BC4E  0x00000020  [  1] -[GCDManager setActionBlockCache:]
0x0000BC6E  0x00000028  [  1] -[GCDManager .cxx_destruct]
0x0000BC98  0x000008C0  [  2] -[ViewController viewDidLoad]
0x0000C558  0x00000046  [  2] _CGRectMake
0x0000C59E  0x00000104  [  2] -[ViewController delNum]
0x0000C6A2  0x00000104  [  2] -[ViewController addNum]
0x0000C7A6  0x0000002A  [  2] -[ViewController delBtn]
0x0000C7D0  0x0000002A  [  2] -[ViewController addBtn]
0x0000C7FA  0x00000248  [  2] -[ViewController configNum:]
0x0000CA42  0x000000DE  [  2] -[ViewController undo]
...

// __objc_methname方法名区
0x0000E369  0x0000000F  [  1] literal string: timerContainer
0x0000E378  0x0000002D  [  1] literal string: T@"NSMutableDictionary",&,N,V_timerContainer
0x0000E3A5  0x00000011  [  1] literal string: actionBlockCache
0x0000E3B6  0x0000002F  [  1] literal string: T@"NSMutableDictionary",&,N,V_actionBlockCache
0x0000E3E5  0x00000005  [  2] literal string: undo
0x0000E3EA  0x00000005  [  2] literal string: redo
0x0000E3EF  0x00000003  [  2] literal string: +1
0x0000E3F2  0x00000003  [  2] literal string: -1
0x0000E3F5  0x00000004  [  2] literal string: %ld
0x0000E3F9  0x0000000D  [  2] literal string: can not undo
0x0000E406  0x0000000D  [  2] literal string: can not redo
0x0000E413  0x00000007  [  2] literal string: numLab
0x0000E41A  0x00000019  [  2] literal string: T@"UILabel",&,N,V_numLab
0x0000E433  0x00000006  [  2] literal string: index
0x0000E439  0x0000000D  [  2] literal string: Ti,N,V_index
0x0000E446  0x00000008  [  3] literal string: v8@?0c4
0x0000E44E  0x00000005  [  3] literal string: hash
...

Symbols 部分的 File 顺序是和 Target -> Build Phase -> Compile Sources 的文件顺序一致的。