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iOS开发之runtime(10):从C++看static_in

iOS开发之runtime(10):从C++看static_in

作者: kyson老师 | 来源:发表于2018-12-30 15:54 被阅读18次

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    runtime logo

    本文完整版详见笔者小专栏:https://xiaozhuanlan.com/runtime


    背景

    在文件objc-runtime-new.m中,给如下代码打个断点:

    打断点

    可以看到调用栈中有如下函数:

    static_init()
    

    以及

    _objc_init()
    

    这是我们很熟悉的两个方法:_objc_init()是上篇文章中说的,static_init()方法是在_objc_init()中被调用的,其定义如下:

    /***********************************************************************
    * static_init
    * Run C++ static constructor functions.
    * libc calls _objc_init() before dyld would call our static constructors, 
    * so we have to do it ourselves.
    **********************************************************************/
    static void static_init()
    {
        size_t count;
        Initializer *inits = getLibobjcInitializers(&_mh_dylib_header, &count);
        for (size_t i = 0; i < count; i++) {
            inits[i]();
        }
    }
    

    通过其注释,我们大概知道static_init函数的作用是运行C++的静态构造函数。其原因在于dyld调用我们的静态构造函数晚于libc调用_objc_init函数。这句话咋一看比较难理解,更让人难以理解的是,在断点钱并不是static_init函数,而是一个方法:_GLOBAL__sub_I_objc_runtime_new,笔者进入该断点看到如下内容:


    image.png

    可以看到,里面有好多类似于

    __cxx_global_var_init
    

    的方法。
    那么,这些方法又是做什么的呢,这是本文讨论的问题。

    分析

    为了解释上面的代码,我们做个实验。

    在XCode的main.m文件中输入以下代码:

    class Person{
    public:
        Person(){
            printf("Person::Person()");
        }
    
        ~Person(){
            printf("Person::~Person()");
        }
    };
    
    Person kyson;
    
    int main() {
        return 0;
    }
    

    执行后会打印如下结果:

    Person::Person()Person::~Person()
    

    说明执行了Person类的构造函数以及析构函数。如果读者对C++的构造函数以及析构函数还有任何疑问的话,可以大概了解一下C++的语法。笔者的侧重点在于,我们只是声明了:

    Person kyson;
    

    为什么会执行构造函数以及析构函数呢。稍微debug一下,我们居然发现,Person kyson;
    这句代码居然比main()函数提前执行。这有悖于我们之前了解的只有load函数早于main()函数执行的常识。那么,main()函数执行之前,系统究竟执行了哪些操作,哪些我们能hook呢。带着这个疑问,我们深入研究一下C++的全局变量。

    C++ 全局变量初始化


    本文完整版详见笔者小专栏:https://xiaozhuanlan.com/runtime


    实验

    在objc_init()方法中删掉

        static_init();
    

    这一行,会发现程序有崩溃,崩溃的调用栈如下:


    崩溃堆栈

    看右下角可知,其崩溃在方法pthread_rwlock_wrlock中。而这正是因为我们删掉static_init()后

    rwlock_t runtimeLock;
    rwlock_t selLock;
    mutex_t cacheUpdateLock;
    recursive_mutex_t loadMethodLock;
    

    这四行代码没有执行引起的(因为对应的构造函数不能执行)。至此谜题终于解开了。

    结论

    本文从C++的全局变量的角度来研究了static_init()的作用,希望大家有所启发。

    参考

    深入解构iOS系统下的全局对象和初始化函数

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