1.前沿
.a:常见的静态库文件格式
.dylib:传统意义上的动态库文件格式
.framework:可以是静态库也可以是动态库。
.xcframework:刚推出,不同架构库放到一块。
什么是库
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)?
- 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。 - 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: - 静态
- 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
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。
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。
2.链接静态库生成目标文件
2.1.创建一个静态库
创建一个静态库,里面有一个oc类ReplaceAFNetWorking,编译后里面两个文件,一个是libReplaceAFNetWorking.a一个是头文件ReplaceAFNetWorking.h
查看.a文件到底是什么
file libReplaceAFNetWorking.a
// libReplaceAFNetWorking.a: current ar archive random library
2.2查看.a文件的内容
我们查看a文件的内容,需要使用ar命令
查看ar命令作用 man ar
ar -- create and maintain library archives
SYNOPSIS
ar -d [-TLsv] archive file ...
ar -m [-TLsv] archive file ...
ar -m [-abiTLsv] position archive file ...
ar -p [-TLsv] archive [file ...]
ar -q [-cTLsv] archive file ...
ar -r [-cuTLsv] archive file ...
ar -r [-abciuTLsv] position archive file ...
ar -t [-TLsv] archive [file ...]
ar -x [-ouTLsv] archive [file ...]
ar可以修改查看a文件的内容
ar -t libReplaceAFNetWorking.a
__.SYMDEF SORTED
ReplaceAFNetWorking.o
我们创建的库里面就一个目标文件
2.3创建test文件去调用我们的库
#import <Foundation/Foundation.h>
#import <ReplaceAFNetWorking.h>
int main(){
ReplaceAFNetWorking *manager = [ReplaceAFNetWorking new];
NSLog(@"testApp----%@", manager);
return 0;
}
2.3把我们的test文件编译成目标文件(.o文件)
我们用clang编译我们的m文件成目标文件
man clang
clang - the Clang C, C++, and Objective-C compiler
SYNOPSIS
clang [options] filename ...
DESCRIPTION
clang is a C, C++, and Objective-C compiler which encompasses prepro-
cessing, parsing, optimization, code generation, assembly, and linking.
Depending on which high-level mode setting is passed, Clang will stop
before doing a full link. While Clang is highly integrated, it is
important to understand the stages of compilation, to understand how to
invoke it. These stages are:
使用如下命令
clang -x objective-c \
-target x86_64-apple-macos11.0.1 \
-fobjc-arc \
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX11.0.sdk \
-I./ReplaceAFNetWorking \
-c test.m -o test.o
2.4.生成可执行文件
clang -target x86_64-apple-macos11.0.1 \
-fobjc-arc \
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX11.0.sdk \
-L./ReplaceAFNetWorking \
-lReplaceAFNetWorking \
test.o -o test
clang命令参数:
-x: 指定编译文件语言类型
-g: 生成调试信息
-c: 生成目标文件,只运行preprocess,compile,assemble,不链接
-o: 输出文件
-isysroot: 使用的SDK路径
1. -I<directory> 在指定目录寻找头文件 header search path
2. -L<dir> 指定库文件路径(.a.dylib库文件) library search path
3. -l<library_name> 指定链接的库文件名称(.a.dylib库文件)other link flags -lAFNetworking
-F<directory> 在指定目录寻找framework framework search path
-framework <framework_name> 指定链接的framework名称 other link flags -framework AFNetworking
3静态库原理
3.1探究的环境。
//TestExample的h文件
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface TestExample : NSObject
- (void)lg_test:(_Nullable id)e;
@end
//TestExample的m文件
@implementation TestExample
- (void)lg_test:(_Nullable id)e {
NSLog(@"TestExample----");
}
@end
//test文件的内容
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "TestExample.h"
int main(){
NSLog(@"testApp----");
return 0;
}
3.2. TestExample文件编译成目标文件
clang -x objective-c \
-target x86_64-apple-macos11.0.1 \
-fobjc-arc \
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX11.0.sdk \
-c TestExample.m -o TestExample.o
3.3修改目标文件为库文件
把TestExample.o文件修改成libTestExample.a。如果系统比较新可以把o文件改成后缀dylib的文件
3.4编译test.m文件为目标文件
clang -x objective-c \
-target x86_64-apple-macos11.0.1 \
-fobjc-arc \
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX11.0.sdk \
-I./StaticLibrary \
> -c test.m -o test.o
3.5链接
clang \
-target x86_64-apple-macos11.0.1 \
-fobjc-arc \
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX11.0.sdk \
-L./StaticLibrary \
-lTestExample \
test.o -o test
3.6执行
lldb
file test
//Current executable set to '/Users/MacW/Desktop/loginlearn/强化版/强化班-3-静
//态库/上课代码/静态库原理/test' (x86_64).
r
//Process 14790 launched: '/Users/MacW/Desktop/loginlearn/强化版/强化班-3-静
//态库/上课代码/静态库原理/test' (x86_64)
//2021-01-21 19:19:24.535476+0800 test[14790:1474339] testApp----
//2021-01-21 19:19:24.535943+0800 test[14790:1474339] TestExample----
//Process 14790 exited with status = 0 (0x00000000)
总结,静态库就是目标文件.o文件的合集,Framework的合成和.a差不多,唯一区别就是在链接的时候-L和-l换成-F 和-framework
4.静态库合并
可以通过ar命令,
ar`压缩目标文件,并对其进行编号和索引,形成静态库。同时也可以解压缩静态库,查看有哪些目标文件:
ar -rc a.a a.o
-r: 像a.a添加or替换文件
-c: 不输出任何信息
-t: 列出包含的目标文件
ar -rc libTestExample.a TestExample.o
我们一般使用xcode给我提供的libtool
libtool \
-static \
-o libmerge.a \
libSDWebImage.a \
libAFNetworking.a
5.dead code strip
我们在3的探究库原理的时候,只引用了TestExample头文件,但是没有对TestExample使用,那TestExample代码是否被链接到我们的test文件中的呢
objdump --macho -d test
test:
(__TEXT,__text) section
_main:
100003f60: 55 pushq %rbp
100003f61: 48 89 e5 movq %rsp, %rbp
100003f64: 48 83 ec 10 subq $16, %rsp
100003f68: 48 8d 05 99 00 00 00 leaq 153(%rip), %rax ## Objc cfstring ref: @"testApp----"
100003f6f: c7 45 fc 00 00 00 00 movl $0, -4(%rbp)
100003f76: 48 89 c7 movq %rax, %rdi
100003f79: b0 00 movb $0, %al
100003f7b: e8 08 00 00 00 callq 0x100003f88 ## symbol stub for: _NSLog
100003f80: 31 c0 xorl %eax, %eax
100003f82: 48 83 c4 10 addq $16, %rsp
100003f86: 5d popq %rbp
100003f87: c3 retq
从命令中看出TestExample的代码并没有
我们在main中做如下修改
int main(){
NSLog(@"testApp----");
TestExample *manager = [TestExample new];
[manager lg_test: nil];
return 0;
}
编译连接后查看
100003ef9: 48 8b 35 c8 41 00 00 movq 16840(%rip), %rsi ## Objc selector ref: lg_test:
这样会出现一个问题,因为我们的分类是在运行时创建的,但是我们dead code是在连接的时候生效的,所以我们的分类就会被strip掉,当我们运行时就会出现实例找不到方法的情况。我们配置other linkers flags
我们在config文件配置如下
OTHER_LDFLAGS=-Xlinker -all_load
-Xlinker -all_load:不dead strip,加载全部代码
-Xlinker -ObjC:加载全部OC相关代码,包括分类
-Xlinker -force_load: 要加载那个静态库的全部代码
dead code strip和-all_load的区别
-all_load 指定对静态库的链接情况,-ObjC 是全部链接还是只链接oc符号, -force_load是指定链接某一个静态库。和-dead_strip的作用如下
-dead_strip
Remove functions and data that are unreachable by the entry
point or exported symbols.
我们在实际应用中,可以如下指定参数
clang -target x86_64-apple-macos11.1 \
-fobjc-arc \
-isysroot $SYSROOT \
-Xlinker -dead_strip \
-Xlinker -all_load \
-Xlinker -why_live -Xlinker _global_function \
-L./StaticLibrary \
-lTestExample \
${FILE_NAME}.o -o ${FILE_NAME}
-why_live -Xlinker:指某个符号为什么存在