动态库与静态库
1. 符号种类与Common Symbol 2. 3.(.a)与.framework静态库详解
- shell初探
- dead_strip与静态库
- .o⽂件的合并与.o⽂件链接静态库的区别
- 静态库的合并
动态库
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dead strip 2. 动态库.dylib.framework编译链接详解
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install_name与@rpath
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tdb格式动态库 5. 符号与库
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-noall_load
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-all_load
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-ObjC
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-force_load
-dead_strip
常用库文件格式
- .a
- .dylib
- .framework
- .xcframework
XCFramework
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XCFramework：是苹果官⽅推荐的、⽀持的，可以更⽅便的表示⼀个多个平台和架构的分发⼆进制库的格式。
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需要Xcode11以上⽀持。
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是为更好的⽀持Mac Catalyst和ARM芯⽚的macOS。
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专⻔在2019年提出的framework的另⼀种先进格式。
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iOS/iPad：arm64
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iOS/iPad Simulator：x86_64 arm64
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Mac Catalyst: x86_64 arm64
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Mac: x86_64 arm64
和传统的framework相⽐：
1. 可以⽤单个.xcframework⽂件提供多个平台的分发⼆进制⽂件；
2. 与Fat Header相⽐，可以按照平台划分，可以包含相同架构的不同平台的⽂件；
3. 在使⽤时，不需要再通过脚本去剥离不需要的架构体系。
什么是库（Library）？
- 库(Library)说⽩了就是⼀段编译好的⼆进制代码，加上头⽂件就可以供别⼈使⽤。
什么时候会⽤到库（Library）？
1. 某些代码需要给别⼈使⽤，但是我们不希望别⼈看到源码，就需要以 库的形式进⾏封装，只暴露出头⽂件。
2. 对于某些不会进⾏⼤的改动的代码，我们想减少编译的时间，就可以把它打包成库，因为库是已经编译好的⼆进制了，编译的时候只需要 Link ⼀下，不会浪费编译时间。
什么是链接（Link）？
库在使⽤的时候需要链接（Link），链接 的⽅式有两种：
1. 静态
2. 动态
什么是静态库？
- 静态库即静态链接库：可以简单的看成⼀组⽬标⽂件的集合。即很多⽬
- 标⽂件经过压缩打包后形成的⽂件。Windows 下的 .lib，Linux 和 Mac下的 .a。Mac独有的.framework。
缺点：
- 浪费内存和磁盘空间，模块更新困难
什么是动态库？
- 与静态库相反，动态库在编译时并不会被拷⻉到⽬标程序中，⽬标程序中只会存储指向动态库的引⽤。等到程序运⾏时，动态库才会被真正加载进来。格式有：.framework、.dylib、.tdb。
缺点：
- 会导致⼀些性能损失。但是可以优化，⽐如延迟绑定(Lazy Binding)技术
什么是tdb格式？
- tbd全称是text-based stub libraries，本质上就是⼀个YAML描述的⽂本⽂件。
- 他的作⽤是⽤于记录动态库的⼀些信息，包括导出的符号、动态库的架构信息、动 态库的依赖信息
- ⽤于避免在真机开发过程中直接使⽤传统的dylib。
- 对于真机来说，由于动态库都是在设备上，在Xcode上使⽤基于tbd格式的伪 framework可以⼤⼤减少Xcode的⼤⼩。
Framework
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Mac OS/iOS 平台还可以使⽤ Framework。Framework 实际上是⼀种打包⽅式，将库的⼆进制⽂件，头⽂件和有关的资源⽂件打包到⼀起，⽅便管理和分发。
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Framework 和系统的UIKit.Framework 还是有很⼤区别。系统的Framework不需要拷⻉到⽬标程序中，我们⾃⼰做出来的 Framework 哪怕是动态的，最后也还是要拷⻉到 App 中（App 和Extension 的 Bundle 是共享的），因此苹果⼜把这种 Framework 称为Embedded Framework。
Embedded Framework
- 开发中使⽤的动态库会被放⼊到ipa下的framework⽬录下，基于沙盒运⾏。
- 不同的App使⽤相同的动态库，并不会只在系统中存在⼀份。⽽是会在多个App中各⾃打包、签名、加载⼀份。
Mach-o File Format
- ⼀个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。
- data：紧跟header之后，由多个⼆进制组成，one by one。
Load Commands
- 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。
Mach-o File Format
- ⼀个Mach-o⽂件有两部分组成：header 和data。
- 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。
- 注意⚠：Mach header属于header的⼀部分，它包含了整个⽂件的信息和segment信息。
App framework存放位置
Embedded Framework
- 开发中使⽤的Embedded Framework会被放⼊到ipa下的Frameworks⽬录下，基于沙盒运⾏。
- 不同的App使⽤相同的动态库，并不会只在系统中存在⼀份。⽽是会在多个App中各⾃打包、签名、加载⼀份。
workspace
A. 可重⽤性。多个模块可以在多个项⽬中使⽤。节约开发和维护时间。
B. 节省测试时间。单独模块意味着每个模块中都可以添加测试功能。
C. 更好的理解模块化思想。
macOS是Big endian or little endian?? iOS呢??
- 168496141 = 0x0A0B0C0D
magic number
Mach header
- magic cputype cpusubtype caps filetype ncmds sizeofcmds flags
- 0xfeedfacf 16777223 3 0x00 1 4 1400 0x00002000
Mach-o File Format
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⼀个Mach-o⽂件有两部分组成：header 和data。
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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。Mac上始终是4096字节或4 KB的倍数，其中4096字节是最⼩⼤⼩。iOS上是8 KB。Segments名称的约定是使⽤全⼤写字⺟，后跟双下划线（例如__TEXT）。
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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。Section的名称约定是使⽤全⼩写字⺟，再加上双下划线（例如__text）。
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⼀个Mach-o⽂件由两部分组成：header 和data。
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__TEXT段：只读区域
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包含可执⾏代码和常量数据。
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__DATA段：读/写
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包含初始化和未初始化数据和⼀些动态链接专属数据。
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'int main() { }' compiled for x86_64-apple-macosx with clang
-
0x55, // offset 0 -- pushq %rbp
-
0x48, 0x89, 0xe5, // offset 1 -- movq %rsp, %rbp
-
0x31, 0xc0, // offset 4 -- xorl %eax, %eax
-
0x5d, // offset 6 -- popq %rbp
-
0xc3 // offset 7 -- retq
-
那么要验证链接动态库与静态对ipa包体积的影响， 先要明⽩ipa格式到底是什么？
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源码⽂件越少，链接的外部函数越少，⽣成的静态库要⽐动态库体积⼩
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其次，静态库中某个⽬标⽂件中的代码没有在项⽬中引⽤，那么就不会链接到项⽬的Mach-o⽂件内。
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也就是，静态库默认仅将⽤到的⽂件链接进去。
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并且以类⽂件为最⼩链接单位。
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还有⼀个问题，⽣成库⽂件的时候链接三⽅库会是什么样的情况？
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静态库链接动态库
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静态库链接静态库
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动态库链接静态库
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动态库链接动态库
@rpath
- Runpath search Paths
- dyld搜索路径
- 运⾏时
@rpath指示dyld按顺序搜索路径列表，以找到动态库。 @rpath保存⼀个或多个路径的变量@executable_path：表示可执⾏程序所在的⽬录，解析为可执⾏⽂件的绝对路径。@loader_path：表示被加载的Mach-O所在的⽬录，每次加载时，都可能 被设置为不同的路径，由上层指定。
静态链接
Swift静态库的合并
- 在 Xcode 9 之后，Swift 开始⽀持静态库。
- Swift 没有头⽂件的概念，那么我们外界要使⽤Swift中⽤public修饰的类和函数怎么办？
- Swift库中引⼊了⼀个全新的⽂件.swiftmodule。
- .swiftmodule 包含序列化过的 AST（抽象语法树，Abstract Syntax
- Tree），也包含 SIL（Swift 中间语⾔，Swift Intermediate Language）。
Mach-o File Format
'int main() { }' compiled for x86_64-apple-macosx with clang
- 0x55, // offset 0 -- pushq %rbp
- 0x48, 0x89, 0xe5, // offset 1 -- movq %rsp, %rbp
- 0x31, 0xc0, // offset 4 -- xorl %eax, %eax
- 0x5d, // offset 6 -- popq %rbp
- 0xc3 // offset 7 -- retq
- 2013年9⽉之前，蜂窝⽹络下载App⼤⼩的限制为50 MB；
- 2013年9⽉，iOS 7正式版后，蜂窝⽹络下载App的限制，从 50 MB 提升⾄100 MB
- 2017年9⽉，iOS11正式版本后，限制从 100 MB 提升⾄ 150 MB，并在
- 2019年5⽉下旬，将 150 MB放宽到200MB；
- 2019年9⽉，iOS13正式版本后，放开了蜂窝⽹络下App下载⼤⼩的限制
- 根据Apple的审核要求，上传App Store的ipa的可执⾏⽂件有⼤⼩限制，这⾥的⼤⼩不是指⼆进制(Mach-O)⽂件⼤⼩，⽽是指其中的__TEXT部分的⼤⼩。
- IOS 7版本之前， ⼆进制⽂件中所有__TEXT部分总和不得超过80MB
- iOS 7.X ⾄ iOS 8.X，⼆进制⽂件中，每个架构中的__TEXT部分不得超过60MB
- iOS 9.0之后，⼆进制⽂件中所有__TEXT部分的总和不超过500 MB
Bitcode
⾸先，就是⼤家开发中⾮常关注的问题
- 静态库
- VS 动态库
- 分发体积
- 链接到App中后到体积
- 对于iOS9，Load commands segment vmsize默认是⼀个内存⻚，也就是16k。
- 对于iOS10，Load commands segment vmsize默认是32k。
- vmsize：此segment占⽤的虚拟内存的字节数。
- filesize：指示此segment在磁盘上占⽤的字节数。
App链接静态库
App链接动态库
- -noall_load
- -all_load
- -ObjC
- -force_load
- ld（链接器）-map <map_file_path>: 显示所有的符号信息和链接的信息
- ld（链接器）参数在通过Clang传递时，可以使⽤-Xlinker or -Wl传递
- Code size 优化
- Compiler层
Bitcode
• 精简代码
• 调⽤过程优化
• 内联优化
Link层
- Link Time Optimization(LTO)
