1. LinkMap解析
導讀
IOS在做包大小優化的時候,需要分析包大小組成,然后通過包大小組成來有針對的做優化。其中最主要的工具就是linkmap文件的解析,下面文章講簡單說明如何解析linkmap文件。
1.1 如何生成linkMap文件
-
Xcode開啟編譯選項Write Link Map File
XCode -> Project -> Build Settings -> 搜map -> 把Write Link Map File選項設為yes,并指定好linkMap的存儲位置
-
編譯后,到編譯目錄里找到該txt文件,文件路徑就是上面設定的路徑,我的位于:
~/Library/Developer/Xcode/DerivedData/FFProject-gdxobffdqcwvyleustpwgfdxslqp/Build/Intermediates/FFProject.build/Debug-iphonesimulator/FFProject.build
1.2 linkMap文件結構解析
1.2.1. 基礎信息
# Path: /Users/bolei/Library/Developer/Xcode/DerivedData/FFProject-gdxobffdqcwvyleustpwgfdxslqp/Build/Products/Debug-iphonesimulator/FFProject.app/FFProject //路徑
# Arch: x86_64 //架構
1.2.2.類表
# Object files: //類文件
[ 0] linker synthesized
[ 1] dtrace
[ 2] /Users/bolei/Library/Developer/Xcode/DerivedData/FFProject-gdxobffdqcwvyleustpwgfdxslqp/Build/Intermediates/FFProject.build/Debug-iphonesimulator/FFProject.build/Objects-normal/x86_64/PAFFConfig.o
這里保存了所有用到的類生成的.o文件,也包括用到的dylib
庫。前面[num]是序號,類是按照順序保存的,后續可以通過序號查到具體對應的哪個類。
1.2.3.段表
# Sections:
# Address Size Segment Section
0x100002460 0x00E382DF __TEXT __text
0x100E3A740 0x000019D4 __TEXT __stubs
0x100E3C114 0x0000273E __TEXT __stub_helper
0x100E3E860 0x0009D78B __TEXT __cstring
0x100EDBFEB 0x00089F7A __TEXT __objc_methname
0x100F65F65 0x0000CFCD __TEXT __objc_classname
0x100F72F32 0x00012A27 __TEXT __objc_methtype
0x100F8595A 0x000122E8 __TEXT __ustring
0x100F97C44 0x00067DA8 __TEXT __gcc_except_tab
0x100FFF9F0 0x000259C8 __TEXT __const
0x1010253B8 0x0000017C __TEXT __entitlements
0x101025534 0x0000037B __TEXT __dof_RACSignal
0x1010258AF 0x000002E8 __TEXT __dof_RACCompou
0x101025B98 0x00016928 __TEXT __unwind_info
0x10103C4C0 0x00013B40 __TEXT __eh_frame
0x101050000 0x00000010 __DATA __nl_symbol_ptr
0x101050010 0x00000D30 __DATA __got
0x101050D40 0x00002270 __DATA __la_symbol_ptr
0x101052FB0 0x00000030 __DATA __mod_init_func
0x101052FE0 0x00036580 __DATA __const
0x101089560 0x0005EB20 __DATA __cfstring
0x1010E8080 0x000040A8 __DATA __objc_classlist
0x1010EC128 0x00000448 __DATA __objc_nlclslist
0x1010EC570 0x00000AA8 __DATA __objc_catlist
0x1010ED018 0x00000048 __DATA __objc_nlcatlist
0x1010ED060 0x00000780 __DATA __objc_protolist
0x1010ED7E0 0x00000008 __DATA __objc_imageinfo
0x1010ED7E8 0x001A2B80 __DATA __objc_const
0x101290368 0x00020CE8 __DATA __objc_selrefs
0x1012B1050 0x00000168 __DATA __objc_protorefs
0x1012B11B8 0x00003B80 __DATA __objc_classrefs
0x1012B4D38 0x00002620 __DATA __objc_superrefs
0x1012B7358 0x00010AF0 __DATA __objc_ivar
0x1012C7E48 0x000286E0 __DATA __objc_data
0x1012F0530 0x0000BB48 __DATA __data
0x1012FC080 0x00011A40 __DATA __bss
0x10130DAC0 0x00000538 __DATA __common
接下來是段表,描述了不同功能的數據保存的地址,通過這個地址就可以查到對應內存里存儲的是什么數據。
其中第一列是起始地址,第二列是段占用的大小,第三個是段類型,第四列是段名稱,每一行初始地址 = 上一行的初始地址+占用大小
其中:
__TEXT 表示代碼段,用于執行,可讀不可以寫,可以被執行
__DATA 表示數據段,用于存儲數據,可以讀寫,不可以執行
其中:
第一個段是__PAGEZERO 地址從0到0x100000000,程序保留字段。
1.2.3.1 段表內容含義
__TEXT段節名含義
1. __text: 代碼節,存放機器編譯后的代碼
2. __stubs: 用于輔助做動態鏈接代碼(dyld).
3. __stub_helper:用于輔助做動態鏈接(dyld).
4. __objc_methname:objc的方法名稱
5. __cstring:代碼運行中包含的字符串常量,比如代碼中定義`#define kGeTuiPushAESKey @"DWE2#@e2!"`,那DWE2#@e2!會存在這個區里。
6. __objc_classname:objc類名
7. __objc_methtype:objc方法類型
8. __ustring:
9. __gcc_except_tab:
10. __const:存儲const修飾的常量
11. __dof_RACSignal:
12. __dof_RACCompou:
13. __unwind_info:
__DATA段節名含義
1. __got:存儲引用符號的實際地址,類似于動態符號表
2. __la_symbol_ptr:lazy symbol pointers。懶加載的函數指針地址。和__stubs和stub_helper配合使用。具體原理暫留。
3. __mod_init_func:模塊初始化的方法。
4. __const:存儲constant常量的數據。比如使用extern導出的const修飾的常量。
5. __cfstring:使用Core Foundation字符串
6. __objc_classlist:objc類列表,保存類信息,映射了__objc_data的地址
7. __objc_nlclslist:Objective-C 的 +load 函數列表,通常比 __mod_init_func 更早執行。具體可以
8. __objc_catlist: categories
9. __objc_nlcatlist:Objective-C 的categories的 +load函數列表。
10. __objc_protolist:objc協議列表
11. __objc_imageinfo:objc鏡像信息
12. __objc_const:objc常量。保存objc_classdata結構體數據。用于映射類相關數據的地址,比如類名,方法名等。
13. __objc_selrefs:引用到的objc方法
14. __objc_protorefs:引用到的objc協議
15. __objc_classrefs:引用到的objc類
16. __objc_superrefs:objc超類引用
17. __objc_ivar:objc ivar指針,存儲屬性。
18. __objc_data:objc的數據。用于保存類需要的數據。最主要的內容是映射__objc_const地址,用于找到類的相關數據。
19. __data:暫時沒理解,從日志看存放了協議和一些固定了地址(已經初始化)的靜態量。
20. __bss:存儲未初始化的靜態量。比如:`static NSThread *_networkRequestThread = nil;`其中這里面的size表示應用運行占用的內存,不是實際的占用空間。所以計算大小的時候應該去掉這部分數據。
21. __common:存儲導出的全局的數據。類似于static,但是沒有用static修飾。比如KSCrash里面`NSDictionary* g_registerOrders;`, g_registerOrders就存儲在__common里面
1.2.4 后續符號表內容
1.2.4.1 代碼節
# Symbols:
# Address Size File Name
0x100002460 0x00000080 [ 2] +[PAFFConfig instance]
0x1000024E0 0x00000050 [ 2] ___22+[PAFFConfig instance]_block_invoke
0x100002530 0x00000090 [ 2] -[PAFFConfig init]
apiType]
這里面保存里類里面的方法內存情況。其中
- 第一列是起始地址位置,通過這個地址我們可以查上面的段表,可以知道,對應的節為
__text
。 - 第二列是大小,通過這個可以算出方法占用的大小。
- 第三列是歸屬的類(.o文件),這里序號是2,通過查類表可以知道對應的類是PAFFConfig。
通過這部分我們可以分析出來每個類對應的方法的大小是多少。
1.2.4.2 方法名節(__objc_methname
)
0x100EDBFEB 0x00000006 [ 2] literal string: alloc
0x100EDBFF1 0x00000005 [ 2] literal string: init
0x100EDBFF6 0x0000000B [ 2] literal string: mainBundle
0x100EDC001 0x0000000F [ 2] literal string: infoDictionary
0x100EDC010 0x0000000E [ 2] literal string: objectForKey:
0x100EDC01E 0x0000000C [ 2] literal string: setAppName:
0x100EDC02A 0x0000000C [ 2] literal string: setVersion:
0x100EDC036 0x0000000C [ 2] literal string: setApiType:
0x100EDC042 0x00000009 [ 2] literal string: instance
0x100EDC04B 0x00000008 [ 2] literal string: isDebug
這部分保存了類里方法的字符串信息(所以原則上方法名起短一些,是可以減少占用的 - -!)
分析步驟:
- 查看第一列起始地址,然后在上面的段表中查看這個地址在那個節里,可以看到在
__objc_methname
中。 - 通過第二列對比大小
- 通過第三列解析對應的類和對應方法名稱
1.2.4.3類列表節(__objc_classlist
)
0x1010E8080 0x00000008 [ 2] anon
0x1010E8088 0x00000008 [ 3] anon
0x1010E8090 0x00000008 [ 4] anon
0x1010E8098 0x00000008 [ 5] anon
0x1010E80A0 0x00000008 [ 7] anon
0x1010E80A8 0x00000008 [ 9] anon
0x1010E80B0 0x00000008 [ 10] anon
0x1010E80B8 0x00000008 [ 11] anon
0x1010E80C0 0x00000008 [ 12] anon
0x1010E80C8 0x00000008 [ 13] anon
0x1010E80D0 0x00000008 [ 14] anon
0x1010E80D8 0x00000008 [ 15] anon
0x1010E80E0 0x00000008 [ 16] anon
0x1010E80E8 0x00000008 [ 17] anon
0x1010E80F0 0x00000008 [ 18] anon
0x1010E80F8 0x00000008 [ 19] anon
0x1010E8100 0x00000038 [ 20] anon
0x1010E8138 0x00000030 [ 21] anon
__objc_classlist
存儲了所有類的虛擬地址。即__objc_data
地址。這里都是二進制數據,具體保存了什么,看下對應的數據結構
__objc_data
的數據結構為:
typedef struct objc_class{
unsigned long long isa;
unsigned long long wuperclass;
unsigned long long cache;
unsigned long long vtable;
unsigned long long data;
unsigned long long reserved1;
unsigned long long reserved2;
unsigned long long reserved3;
}objc_class;
其中最主要的是data
字段,保存了_objc_const
節對應的數據地址。數據結構為:
typedef struct objc_classdata{
long long flags;
long long instanceStart;
long long instanceSize;
long long reserved;
unsigned long long ivarlayout;
unsigned long long name;
unsigned long long baseMethod;
unsigned long long baseProtocol;
unsigned long long ivars;
unsigned long long weakIvarLayout;
unsigned long long baseProperties;
}
這里面保存了類名,方法名,協議名,ivar指針和屬性對應的地址。最后對應到相應的TEXT段里就能找到。比如類名在__objc_classname
可以找到,方法名可以在__objc_methname
。應用程序就是通過這個結構來尋找哪個類對應的那個方法,從而執行相關邏輯
1.3 如何找到沒有用到的類和方法?
我們可以利用linkmap
和otools
結合來找到,具體看下面isee
的使用
-
找到哪些類沒有使用
通過
__objc_classrefs
和link map中解析到的所有_objc_classname
對比就可以知道哪些類沒用。其中__objc_classrefs
的解析需要通過otool命令才能解析,來找到使用到的class。可以用以下命令獲取到所有解析成class
對象后的數據otool -V -o FFProject -arch arm64 | open -f
輸出的數據中找到
Contents of (__DATA,__objc_classrefs) section
部分。Contents of (__DATA,__objc_classrefs) section 000000010003cc90 0x10003d348 _OBJC_CLASS_$_AFHTTPSessionManager 000000010003cc98 0x0 _OBJC_CLASS_$_NSDictionary 000000010003cca0 0x0 _OBJC_CLASS_$_UISceneConfiguration 000000010003cca8 0x10003d230 _OBJC_CLASS_$_AppDelegate 000000010003ccb0 0x0 _OBJC_CLASS_$_NSDate 000000010003ccb8 0x0 _OBJC_CLASS_$_NSString 000000010003ccc0 0x0 _OBJC_CLASS_$_NSMutableDictionary 000000010003ccc8 0x0 _OBJC_CLASS_$_NSUUID
-
找到哪些方法沒有使用:
通過
__objc_selrefs
和_objc_methname
對比可以知道哪些方法沒有使用到。其中__objc_selrefs
需要用otool命令才能解析,找到使用到的所有方法。otool -v -s __DATA __objc_selrefs <path>
1.2.4 otool使用
這個用來做反匯編的,比如分析哪些類被使用了,需要用這個工具。
比如獲取使用到的方法可以用這個命令:
otool -V -s __DATA __objc_selrefs <path> -arch arm64 | open -f
其中path是你的應用編譯后生成的可執行文件。通常在項目的DerivedData目錄下的Build/Products//.app文件,然后顯示包內容,有個和工程同名的可執行文件。比如我的目錄:
/Users/bolei/Library/Developer/Xcode/DerivedData/FFProject-gqpkbetfhlofkxcmyfwpmkfqubun/Build/Products/Release-iphoneos/FFProject.app/FFProject
打印使用到的類: _objc_classrefs
otool -V -o FFProject -arch arm64 | open -f
可以打印出來objc Section中的所有數據
2. iSee使用
iSee是一款分析iOS可執行文件成分的工具,參考zyangSir的iSee工程做了修改,github地址 通過加載XCode在項目編譯期間產生的linkMap文件,能夠輸出項目中每個類(包括第三方靜態庫),在最終可執行文件中占用的長度信息。本工具根據zyangSir的代碼做了部分修改。主要功能有:
- 各個可執行文件占用大小
- 可執行文件中,各個段占用的大小(包括方法+常量字符串等)
- 未使用到的類
- 未使用到的方法
包括:
-
使用的所有庫: custom是非系統庫或第三方庫
image.png -
庫里面用到的所有類
image.png -
類里面所有節信息,Z開頭的是輔助信息,記錄使用到的類+方法和未使用的類+方法
image.png -
節對應詳情信息
image.png -
未使用的類:
image.png -
未使用的方法
2.1 使用方法
建議使用真機生成的文件測試,目前看對arm64架構支持最好。優先使用arm64相關文件檢測。分析不了framework里面的,所以如果是cocoapods導入,建議去掉!framework
,使用靜態庫導入。強烈建議cocoapods使用靜態庫導入,會顯著提升啟動速度
2.1.1 導出生成linkmap文件
- 在XCode編譯選項中打開”WriteLinkMapFile”
image - 選擇好真機(采用arm64架構的),選Debug。先編譯項目,進入項目的Derived Data目錄
image - 依次進入Build/Intermediates/項目名.build/ 目錄, 找到相應模式下的編譯產物文件夾
image - 可以看到一個名為 項目名-LinkMap-normal-CPU架構.txt的文件,在iSee中點擊linkMap文件按鈕,導入這個文件
2.1.2 導出生成的可執行文件
-
在上一步的Derived Data目錄下,
在iSee中點擊可執行文件,導入剛才的文件
之后程序會自動執行分析。
2.2 簡單說明
- 現在對arm64支持比較好,所以建議用這個格式測試。可以在debug模式下,鏈接Arm64的機器,然后只編譯生成此平臺下的數據。
- 對于未使用方法和未使用類,使用otool工具來做輔助分析
- 未使用方法和未使用類,有誤報可能,主要誤報的是一些實現協議的類,這一部分是動態使用的,所以靜態分析不出來。
- 目前沒有對swift語言的分析。
2021-04-20 16:31:57.378513+0800 otool[82701:1827934] Failed to open macho file at /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/otool for reading: Too many levels of symbolic links
2021-04-20 16:31:57.571279+0800
2.3 原理說明
先讀取linkmap
2.3.1 解析Object files
:
-
解析
Object files
, 按照行讀取,使用正則解析@"\\[\\s*(\\d+)\\]\\s+(.+)"
每一行的數據,知道遇到# Sections:
停止。其中最后一個匹配到的是具體路徑,可以切割后文件名,比如ViewController.o
,路徑以user
開頭的,就是用戶代碼,否則認為系統庫代碼。需要注意的是[數字]
,里面的數據是具體序號,需要按照順序保存到數組中,供后續使用。# Object files: [ 0] linker synthesized [ 1] /Users/bolei/Library/Developer/Xcode/DerivedData/iSeeDemo-famzgrqugqqtpjfncdokvahyclhb/Build/Intermediates.noindex/iSeeDemo.build/Debug-iphoneos/iSeeDemo.build/Objects-normal/arm64/ViewController.o [ 2] /Users/bolei/Library/Developer/Xcode/DerivedData/iSeeDemo-famzgrqugqqtpjfncdokvahyclhb/Build/Intermediates.noindex/iSeeDemo.build/Debug-iphoneos/iSeeDemo.build/Objects-normal/arm64/AppDelegate.o [ 3] /Users/bolei/Library/Developer/Xcode/DerivedData/iSeeDemo-famzgrqugqqtpjfncdokvahyclhb/Build/Intermediates.noindex/iSeeDemo.build/Debug-iphoneos/iSeeDemo.build/Objects-normal/arm64/main.o [ 4] /Users/bolei/Library/Developer/Xcode/DerivedData/iSeeDemo-famzgrqugqqtpjfncdokvahyclhb/Build/Intermediates.noindex/iSeeDemo.build/Debug-iphoneos/iSeeDemo.build/Objects-normal/arm64/SceneDelegate.o [ 5] /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS14.4.sdk/System/Library/Frameworks//Foundation.framework/Foundation.tbd [ 6] /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS14.4.sdk/usr/lib/libobjc.tbd [ 7] /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS14.4.sdk/System/Library/Frameworks//UIKit.framework/UIKit.tbd
參考代碼:
/**
* 解析目標文件log
*/
- (void)parseObjectFileLog
{
NSMutableArray *tmpArray = [NSMutableArray arrayWithCapacity: 100];
self.lastLineStr = [_linkMapfileReader readLine];
while (![self isSectionStartFlag: _lastLineStr]) {//如果沒檢測到下一段不同類型log的起始標識串,則繼續
// NSLog(@"lastLine = %@",_lastLineStr);
if ([self.lastLineStr hasPrefix:@"#"]) {
self.lastLineStr = [_linkMapfileReader readLine];
continue;
}
NSString *regexStr = @"\\[\\s*(\\d+)\\]\\s+(.+)";
NSRegularExpression* regexExpression = [NSRegularExpression regularExpressionWithPattern:regexStr options:NSRegularExpressionCaseInsensitive error:nil];
NSArray* matchs = [regexExpression matchesInString:self.lastLineStr options:0 range:NSMakeRange(0, self.lastLineStr.length)];
if (matchs == nil || [matchs count] == 0) {
return;
}
NSTextCheckingResult *checkingResult = [matchs objectAtIndex:0];
if ([checkingResult numberOfRanges] < 3) {
return;
}
NSString *indexStr = [self.lastLineStr substringWithRange:[checkingResult rangeAtIndex:1]];//索引
NSUInteger index = indexStr.integerValue;
NSString *path = [self.lastLineStr substringWithRange:[checkingResult rangeAtIndex:2]];//索引
NSRange range = [path rangeOfString:@"/"];
ObjectFileItem * objFileItem = [[ObjectFileItem alloc] init];
if (range.location == NSNotFound) {
objFileItem.fileType = OBJECT_FILE_FROM_CUSTOM_CODE;
objFileItem.name = path;
objFileItem.module = @"Custom";
} else {
NSString *pathStr = [path substringFromIndex:range.location];
NSString * objectFileName = [pathStr lastPathComponent];
// NSLog(@"path = %@, fileName= %@",pathStr,objectFileName);
if ([pathStr hasPrefix: CUSTOM_LIB_PATH_PREFIX]) {
NSRange bracketRange = [objectFileName rangeOfString: @"("];
if (bracketRange.location != NSNotFound ) {
//靜態庫中的目標文件
objFileItem.module = [objectFileName substringToIndex:bracketRange.location];
objFileItem.fileType = OBJECT_FILE_FROM_STATIC_FILE;
NSRange objNameRange = bracketRange;
objNameRange.location ++;
objNameRange.length = objectFileName.length - (objNameRange.location + 1) - 1; //去掉兩個括號
objFileItem.name = [objectFileName substringWithRange: objNameRange];
}else
{
//用戶自行創建的類
objFileItem.fileType = OBJECT_FILE_FROM_CUSTOM_CODE;
objFileItem.name = objectFileName;
objFileItem.module = @"Custom";
}
}else if ([pathStr hasPrefix: SYSTEM_LIB_PATH_PREFIX])
{ //系統庫目標文件
objFileItem.fileType = OBJECT_FILE_FROM_SYSTEM_LIB;
objFileItem.name = objectFileName;
objFileItem.module = @"System";
}
double progress = [_linkMapfileReader readedFileSizeRatio];
[self updateAnalyzeProgress: progress];
}
if (tmpArray.count > index) {
[tmpArray replaceObjectAtIndex:index withObject:objFileItem];
} else {
[tmpArray addObject:objFileItem];
}
// one loop end, start parsing next line log
self.lastLineStr = [_linkMapfileReader readLine];
double progress = [_linkMapfileReader readedFileSizeRatio];
[self updateAnalyzeProgress: progress];
}
self.objectFileArray = [NSArray arrayWithArray: tmpArray];
}
2.3.2 解析section
表
這里保存了每個段的保存地址,需要保存下來,后面用于匹配在哪個段和節中。
數據為:
# Sections:
# Address Size Segment Section
0x100006328 0x0001D970 __TEXT __text
0x100023C98 0x00000570 __TEXT __stubs
0x100024208 0x00000588 __TEXT __stub_helper
0x100024790 0x00005E1A __TEXT __objc_methname
0x10002A5AA 0x00002CCD __TEXT __cstring
0x10002D277 0x000004DE __TEXT __objc_classname
0x10002D755 0x00001AB0 __TEXT __objc_methtype
0x10002F208 0x00000028 __TEXT __const
0x10002F230 0x00000448 __TEXT __gcc_except_tab
0x10002F678 0x0000014A __TEXT __ustring
0x10002F7C4 0x000007C0 __TEXT __unwind_info
0x10002FF88 0x00000074 __TEXT __eh_frame
0x100030000 0x000000E8 __DATA __got
0x1000300E8 0x000003A0 __DATA __la_symbol_ptr
0x100030488 0x00000850 __DATA __const
0x100030CD8 0x00001120 __DATA __cfstring
0x100031DF8 0x00000108 __DATA __objc_classlist
0x100031F00 0x00000008 __DATA __objc_nlclslist
0x100031F08 0x00000038 __DATA __objc_catlist
0x100031F40 0x00000088 __DATA __objc_protolist
0x100031FC8 0x00000008 __DATA __objc_imageinfo
0x100031FD0 0x00009830 __DATA __objc_const
0x10003B800 0x00001480 __DATA __objc_selrefs
0x10003CC80 0x00000010 __DATA __objc_protorefs
0x10003CC90 0x00000228 __DATA __objc_classrefs
0x10003CEB8 0x000000D0 __DATA __objc_superrefs
0x10003CF88 0x0000022C __DATA __objc_ivar
0x10003D1B8 0x00000A50 __DATA __objc_data
0x10003DC08 0x00000680 __DATA __data
0x10003E288 0x000000C0 __DATA __bss
也按照順序保存到數組里。解析代碼:
/**
* 解析段表log
*/
- (void)parseSectionTableLog
{
NSMutableArray *tmpArray = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity: 50];
self.lastLineStr = [_linkMapfileReader readLine];
// NSLog(@"parseSectionTableLog = %@",self.lastLineStr);
while (![self isSectionStartFlag: _lastLineStr]) {
if ([self.lastLineStr hasPrefix:@"#"]) {
self.lastLineStr = [_linkMapfileReader readLine];
continue;
}
NSArray *oneLineConponents = [_lastLineStr componentsSeparatedByString:@"\t"];
NSString *address = oneLineConponents[0];
NSString *sizeStr = oneLineConponents[1];
NSString *segmentTypeStr = oneLineConponents[2];
NSString *sectionNameStr = oneLineConponents[3];
// NSLog(@"address = %@, sizeStr = %@ segmentTypeStr = %@ sectionNameStr = %@",address,sizeStr,segmentTypeStr,sectionNameStr);
ExecutableCodeItem *codeItem = [[ExecutableCodeItem alloc] init];
codeItem.size = strtoul([sizeStr UTF8String], 0, 16);
NSUInteger lastIndex = [sectionNameStr length] - 1;//2 是制表符 \t 的兩個字符位移
codeItem.name = [sectionNameStr substringToIndex: lastIndex];
codeItem.startAddress = strtoul([address UTF8String], 0, 16);
if ([segmentTypeStr isEqualToString: SEGMENT_TYPE_CODE]) {
codeItem.segmentType = CodeType_TEXT;
}else if ([segmentTypeStr isEqualToString: SEGMENT_TYPE_DATA])
{
codeItem.segmentType = CodeType_DATA;
}
[tmpArray addObject: codeItem];
//one loop end , start next circle
self.lastLineStr = [_linkMapfileReader readLine];
[self updateAnalyzeProgress: _linkMapfileReader.readedFileSizeRatio];
}
[self updateAnalyzeProgress: _linkMapfileReader.readedFileSizeRatio];
self.executableCodeArray = [NSArray arrayWithArray: tmpArray];
}
2.3.3 解析符號表
后面的數據,會按照地址順序,打印相關內容,也按行解析,匹配正則@"(.+?)\\t(.*?)\\t\\[\\s*(\\d+)\\]\\s+(.+)"
。。其中[數字]
就是匹配的上面第一步里解析Object files
里面的.o
文件,通過序號匹配就能找到對應的是哪個文件里的內容。通過起始地址就能解析出來具體屬于哪個節section
。通過Size就能算出這個方法占用的大小。
# Symbols:
# Address Size File Name
0x100006328 0x00000114 [ 1] -[ViewController viewDidLoad]
0x10000643C 0x00000028 [ 1] ___29-[ViewController viewDidLoad]_block_invoke
0x100006464 0x00000028 [ 1] ___29-[ViewController viewDidLoad]_block_invoke_2
0x10000648C 0x00000008 [ 2] -[AppDelegate application:didFinishLaunchingWithOptions:]
0x100006494 0x0000008C [ 2] -[AppDelegate application:configurationForConnectingSceneSession:options:]
0x100006520 0x00000004 [ 2] -[AppDelegate application:didDiscardSceneSessions:]
0x100006524 0x00000080 [ 3] _main
0x1000065A4 0x00000004 [ 4] -[SceneDelegate scene:willConnectToSession:options:]
0x1000065A8 0x00000004 [ 4] -[SceneDelegate sceneDidDisconnect:]
0x1000065AC 0x00000004 [ 4] -[SceneDelegate sceneDidBecomeActive:]
0x1000065B0 0x00000004 [ 4] -[SceneDelegate sceneWillResignActive:]
0x1000065B4 0x00000004 [ 4] -[SceneDelegate sceneWillEnterForeground:]
0x1000065B8 0x00000004 [ 4] -[SceneDelegate sceneDidEnterBackground:]
0x1000065BC 0x00000010 [ 4] -[SceneDelegate window]
0x1000065CC 0x00000014 [ 4] -[SceneDelegate setWindow:]
0x1000065E0 0x00000014 [ 4] -[SceneDelegate .cxx_destruct]
0x1000065F4 0x0000014C [ 5] -[AFCachedImage initWithImage:identifier:]
0x100006740 0x00000064 [ 5] -[AFCachedImage accessImage]
0x1000067A4 0x000000A4 [ 5] -[AFCachedImage description]
0x100006848 0x00000008 [ 5] -[AFCachedImage image]
0x100006850 0x0000000C [ 5] -[AFCachedImage setImage:]
0x10000685C 0x0000000C [ 5] -[AFCachedImage identifier]
解析代碼:
/**
* 解析一行符號log
*
* @param oneLineLog 一行符號log
*
* @return 解析結果
*/
- (void)parseOneLineSymbolLog:(NSString *)oneLineLog
{
// NSLog(@"parseOneLineSymbolLog = %@", oneLineLog);
//過濾非目標串
NSString *filtreString = @"\t * \n * \x10\n * %@\n * \r\n";
NSRange range = [filtreString rangeOfString: oneLineLog];
if (range.location != NSNotFound) {
return;
}
NSString *regexStr = @"(.+?)\\t(.*?)\\t\\[\\s*(\\d+)\\]\\s+(.+)";
NSRegularExpression* regexExpression = [NSRegularExpression regularExpressionWithPattern:regexStr options:NSRegularExpressionCaseInsensitive error:nil];
NSArray* matchs = [regexExpression matchesInString:oneLineLog options:0 range:NSMakeRange(0, oneLineLog.length)];
if (matchs == nil || [matchs count] == 0) {
return;
}
NSTextCheckingResult *checkingResult = [matchs objectAtIndex:0];
if ([checkingResult numberOfRanges] < 5) {
return;
}
NSString *startAddressStr = [oneLineLog substringWithRange:[checkingResult rangeAtIndex:1]];//起始地址
NSString *sizeStr = [oneLineLog substringWithRange:[checkingResult rangeAtIndex:2]];//空間大小
NSString *indexStr = [oneLineLog substringWithRange:[checkingResult rangeAtIndex:3]];//索引
NSString *name = [oneLineLog substringWithRange:[checkingResult rangeAtIndex:4]];//名稱
long startAddress = strtoul([startAddressStr UTF8String], 0, 16);
long size = strtoul([sizeStr UTF8String], 0, 16);
NSUInteger index = indexStr.integerValue;
ExecutableCodeItem *executable = [self excutableItem:startAddress];//段名稱
//添加到所屬的目標文件
if (index < _objectFileArray.count) {
ObjectFileItem *targetObjectFile = _objectFileArray[ index ];
targetObjectFile.size += size;
ObjectSecionItem *section = [targetObjectFile.sectionDictionary objectForKey:executable.name];
if (section == nil) {
section = [[ObjectSecionItem alloc] init];
section.name = executable.name;
section.fileTypeName = executable.segmentTypeStr;
[targetObjectFile.sectionDictionary setObject:section forKey:executable.name];
}
section.size += size;
MethodFileItem *funcItem = [[MethodFileItem alloc] init];
funcItem.name = name;
funcItem.size = size;
funcItem.fileTypeName = executable.name;
funcItem.startAddress = startAddress;
[section.objectsList addObject:funcItem];
// NSLog(@"startAddress = %@ size = %@ index = %@ name = %@ target = %@ section = %@",startAddressStr,sizeStr,indexStr,name,targetObjectFile, executable.name);
}
}
到這里整個linkmap
就解析完成了。接著使用otools
來解析具體二進制文件。(備注:這里為啥要用otools解析,原因是objc_selrefs
和__objc_classrefs
記錄了程序中用到的方法和類,但linkmap里面只有二進制數據,需要進一步解析成具體數據結構,這個就需要依賴otools來做)。
2.3.4 利用otools解析使用到的所有方法和未使用的所有方法
運行otool -v -s __DATA __objc_selrefs <path>
,輸出__objc_selrefs
內容。
Contents of (__DATA,__objc_selrefs) section
000000010003b800 __TEXT:__objc_methname:viewDidLoad
000000010003b808 __TEXT:__objc_methname:manager
000000010003b810 __TEXT:__objc_methname:dictionaryWithObjects:forKeys:count:
000000010003b818 __TEXT:__objc_methname:GET:parameters:headers:progress:success:failure:
000000010003b820 __TEXT:__objc_methname:role
000000010003b828 __TEXT:__objc_methname:initWithName:sessionRole:
000000010003b830 __TEXT:__objc_methname:class
000000010003b838 __TEXT:__objc_methname:init
000000010003b840 __TEXT:__objc_methname:setImage:
000000010003b848 __TEXT:__objc_methname:setIdentifier:
000000010003b850 __TEXT:__objc_methname:size
000000010003b858 __TEXT:__objc_methname:scale
000000010003b860 __TEXT:__objc_methname:setTotalBytes:
000000010003b868 __TEXT:__objc_methname:date
000000010003b870 __TEXT:__objc_methname:setLastAccessDate:
...
獲取之后先通過正則解析(.+?)\\s+__TEXT:__objc_methname:(.+)
, 解析出來起始地址,方法名稱比如viewDidLoad
。接著需要找到這個方法對應調用的類是什么。這個需要使用前面前面解析linkmap
用到的數據,算法是:
- 按照順序從前面o文件列表里面搜索,取到每個類對應的
__objc_selrefs
數據。 - 然后從
__objc_selrefs
中,比對數據里面那個起始地址一致,說明這個數據就屬于這個類。 - 然后把這個方法記錄到已經使用的方法列表里面。
- 解析是否有
__objc_ivar
段,比如_OBJC_IVAR_$_AFSecurityPolicy._pinnedPublicKeys
,說明是屬性,需要把_pinnedPublicKeys
和setPinnedPublicKeys
也加入到方法列表里面。 - 檢索上一步
linkmap
中的__objc_methname
里面的數據,literal string: scene:willConnectToSession:options:
, 從第三步驟記錄的所有使用的方法查看是否有使用,沒有使用就寫入未使用方法列表里面。
有部分代碼可能比較繞,其實主要是為了加速搜索。因為地址是一直遞增的,所以不會每次搜索都從剛開始檢索,而是從上次的結果之后來檢索。
- (void)anylyzeUsedMethodWithData:(NSString *)string {
// 解析結果,分解數據
if (string.length) {
//數據清空
for (ObjectFileItem *file in self.resultList) {
[file.usedMethod removeAllObjects];
[file.unUsedMethod removeAllObjects];
}
//解析 0000000100dcd9c0 __TEXT:__objc_methname:alloc
NSArray *lines = [string componentsSeparatedByString:@"\n"];
NSString *regexStr = @"(.+?)\\s+__TEXT:__objc_methname:(.+)";
NSRegularExpression* regexExpression = [NSRegularExpression regularExpressionWithPattern:regexStr options:NSRegularExpressionCaseInsensitive error:nil];
int objIndex = 0; //掃描的obj的索引
int methodIndex = 0; //掃描到的方法索引
// 解析出來使用到的方法
for (NSString *line in lines) {
@autoreleasepool {
if (objIndex >= [self.resultList count]) {
break;
}
NSArray* matchs = [regexExpression matchesInString:line options:0 range:NSMakeRange(0, line.length)];
if (matchs == nil || [matchs count] == 0) {
continue;
}
NSTextCheckingResult *checkingResult = [matchs objectAtIndex:0];
if ([checkingResult numberOfRanges] < 3) {
continue;
}
NSString *startAddressStr = [line substringWithRange:[checkingResult rangeAtIndex:1]];
NSString *method = [line substringWithRange:[checkingResult rangeAtIndex:2]];
long startAddress = strtoul([startAddressStr UTF8String], 0, 16);
ObjectSecionItem *section = nil;
ObjectFileItem *obj = nil;
//需要找到對應哪個類的起始地址
while (objIndex < [self.resultList count]) {
obj = [self.resultList objectAtIndex:objIndex];
section = [obj.sectionDictionary objectForKey:@"__objc_selrefs"];
MethodFileItem *method = [section.objectsList lastObject];
if (method.startAddress < startAddress) {
objIndex ++;
methodIndex = 0;
}else {
break;
}
}
if (objIndex >= [self.resultList count]) {
break;
}
//數據其實是一一對應的,如果沒找到可能是異常了
// 從第0個開始找,如果找到了,就放在usedMethod里面,并繼續循環
MethodFileItem *methodItem = [section.objectsList objectAtIndex:methodIndex];
if (methodItem.startAddress == startAddress) {
methodItem.name = method;
[obj.usedMethod setObject:methodItem forKey:method];
methodIndex ++;
continue;
}
// 如果沒找到,循環遍歷查找,找到后放入,,標記下methodIndex,并繼續循環
for (int j = 0; j < [section.objectsList count]; j ++) {
MethodFileItem *methodItem = [section.objectsList objectAtIndex:j];
if (methodItem.startAddress == startAddress) {
//獲取到
methodIndex = j;
[obj.usedMethod setObject:methodItem forKey:method];
break;
}
}
}
}
//填充數據
for (ObjectFileItem *obj in self.resultList) {
ObjectSecionItem *allIvarSection = [obj.sectionDictionary objectForKey:@"__objc_ivar"];
for (MethodFileItem *method in allIvarSection.objectsList) {
NSRange range = [method.name rangeOfString:@"." options:NSBackwardsSearch];
if (range.location == NSNotFound) {
continue;
}
//從_開始 0x100DF2014 0x00000004 [ 16] _OBJC_IVAR_$_AFSecurityPolicy._pinnedPublicKeys
//0x100DF44BC 0x00000004 [723] _OBJC_IVAR_$_HFDataBaseCore.dbPath
NSString *methodStr = [method.name substringFromIndex:range.location + 1];
if ([methodStr hasPrefix:@"_"]) {
methodStr = [methodStr substringFromIndex:1];
if ([methodStr length] > 1) {
NSString *_methodStr = [NSString stringWithFormat:@"_%@",methodStr];
NSString *setMethod = [NSString stringWithFormat:@"set%@%@:",[methodStr substringToIndex:1].uppercaseString,[methodStr substringFromIndex:1]];
[obj.usedMethod setObject:method forKey:_methodStr];
[obj.usedMethod setObject:method forKey:setMethod];
}
}
[obj.usedMethod setObject:method forKey:methodStr];
}
ObjectSecionItem *allClassSection = [obj.sectionDictionary objectForKey:@"__objc_methname"];
NSMutableDictionary *usedMethod = obj.usedMethod;
for (MethodFileItem *method in allClassSection.objectsList) {
NSString *methodStr = [method.name substringFromIndex:@"literal string: ".length];
if ([usedMethod objectForKey:methodStr]) {
continue;
}
[obj.unUsedMethod setObject:method forKey:methodStr];
MethodFileItem *unUsedMethod = [MethodFileItem new];
unUsedMethod.size = method.size;
unUsedMethod.fileTypeName = method.fileTypeName;
unUsedMethod.startAddress = method.startAddress;
unUsedMethod.name = [NSString stringWithFormat:@"[%@ %@]",obj.name,methodStr];
[self.unUsedSelectorList addObject:unUsedMethod];
}
if ([obj.unUsedMethod count] > 0) {
ObjectSecionItem *unusedSection = [[ObjectSecionItem alloc] init];
unusedSection.name = @"Z__unused_selector";
unusedSection.fileTypeName = @"Custom";
unusedSection.size = [obj.unUsedMethod count];
[unusedSection.objectsList addObjectsFromArray:[obj.unUsedMethod allValues]];
[obj.sectionDictionary setObject:unusedSection forKey:@"Z__unused_selector"];
}
if ([obj.usedMethod count] > 0) {
ObjectSecionItem *usedSection = [[ObjectSecionItem alloc] init];
usedSection.name = @"Z__used_selector";
usedSection.fileTypeName = @"Custom";
usedSection.size = [obj.usedMethod count];
[usedSection.objectsList addObjectsFromArray:[obj.usedMethod allValues]];
[obj.sectionDictionary setObject:usedSection forKey:@"Z__used_selector"];
}
}
}
}
2.3.5 利用otools解析使用到的所有類和未使用的類
接著和上面的類似,解析出來__objc_selrefs
的內容就可以得到所有使用的class, 但是注意的是通過命令otool -V -s __DATA __objc_classrefs
輸出的是二進制的信息。所以需要用otool -V -o <path>
,輸出OC解析后的內容。找到Contents of (__DATA,__objc_classrefs) section
Contents of (__DATA,__objc_classrefs) section
000000010003cc90 0x10003d348 _OBJC_CLASS_$_AFHTTPSessionManager
000000010003cc98 0x0 _OBJC_CLASS_$_NSDictionary
000000010003cca0 0x0 _OBJC_CLASS_$_UISceneConfiguration
000000010003cca8 0x10003d230 _OBJC_CLASS_$_AppDelegate
000000010003ccb0 0x0 _OBJC_CLASS_$_NSDate
000000010003ccb8 0x0 _OBJC_CLASS_$_NSString
000000010003ccc0 0x0 _OBJC_CLASS_$_NSMutableDictionary
獲取之后先通過正則解析(.+?)\\s+(.+?)\\s+_OBJC_.+_\\$_(.+)
, 解析出來起始地址,使用的類名比如_OBJC_CLASS_$_AFHTTPSessionManager
。并把他關聯到具體使用的拿個類里面。然后利用linkmap
中的__objc_classname
來做對比,還要把繼承的協議(__objc_protolist
)也作為使用的類。 思路和前面的一致,詳細請參考具體源碼。
2.5 代碼參考
相關代碼歡迎fork:https://github.com/dishibolei/iSee.git
主要功能包含了
- 代碼占用分析
- 未使用類分析
- 未使用方法分析