写在前面
在 上一篇文章iOS重学之启动优化（二）- 二进制重排 最后我们提出了一个问题：如何精确获取应用启动时刻的符号调用顺序，本篇文章我们就来详细介绍如何通过Clang插桩来对所有的符号进行100%的Hook。
Clang插桩
LLVM内置了一个简单的代码覆盖率检测(SanitizerCoverage)。它在函数级、基本块级和边缘级插入对用户定义函数的调用，并提供了这些回调的默认实现。在认为启动结束的位置添加代码，就能够拿到启动到指定位置调用到的所有函数符号。
LLVM官方文档 也具体介绍了如何使用Tracing PCs with guards来做到Hook所有的函数符号。
Tracing PCs with guards:
可以理解为跟踪代码执行逻辑的一个工具，Clang编译器就可以通过插桩来获取调用的符号顺序。
Xcode配置
在项目Buiding Setting中Other C Flags里面添加 -fsanitize-coverage=trace-pc-guard标识，如下：
添加Hook代码
在项目里面添加如下两个函数：
首先导入头文件：
#include <stdio.h>
#include <sanitizer/coverage_interface.h>
void __sanitizer_cov_trace_pc_guard_init(uint32_t *start, uint32_t *stop) {
static uint64_t N;
if (start == stop || *start) return;
printf("INIT: %p %p\n", start, stop);
for (uint32_t *x = start; x < stop; x++)
*x = ++N;
}
void __sanitizer_cov_trace_pc_guard(uint32_t *guard) {
if (!*guard) return;
void *PC = __builtin_return_address(0);
char PcDescr[1024];
printf("guard: %p %x PC %s\n", guard, *guard, PcDescr);
}
函数分析
一、 void __sanitizer_cov_trace_pc_guard_init(uint32_t *start, uint32_t *stop)
运行项目，打印结果如下：
可以看到目前stop存放的是14
如果我们在项目里面添加一个方法比如：- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event，运行项目之后再看打印结果如下：
可以看到目前stop存放的是15
大家如果有兴趣，可以在项目里面再添加几个函数看看stop存放的数字的变化，变化规律是：每添加一个函数、方法、block等，stop存放的数值就会+1。
结论:
__sanitizer_cov_trace_pc_guard_init函数作用是：获取整个项目中符号的个数。
二、 void __sanitizer_cov_trace_pc_guard(uint32_t *guard)
我们的需求是：能够获取所有方法、函数、block的调用顺序并且知道符号的名称，这样我们就能排列order文件。
1、在项目添加一个OC方法：- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
在合适位置下断点，运行项目，查看函数调用栈：
通过查看汇编也可以看到：
会发现：调用一个OC方法时，会调用到
__sanitizer_cov_trace_pc_guard(uint32_t *guard)方法。
2、在项目里面添加一个C函数：void test()
在合适位置下断点，运行项目，查看函数调用栈：
通过查看汇编也可以看到：
会发现：调用一个C函数时，会调用到
__sanitizer_cov_trace_pc_guard(uint32_t *guard)方法。
同理，你也可以添加一个block然后去看函数调用栈和汇编可以得出相同的结论：
结论:
__sanitizer_cov_trace_pc_guard函数作用是：Hook了项目所有的方法、函数、block。
#import <dlfcn.h>
void __sanitizer_cov_trace_pc_guard(uint32_t *guard) {
if (!*guard) return; // 把这个注释掉 +load方法也会hook到
Dl_info info;
void *PC = __builtin_return_address(0);
dladdr(PC, &info);
NSLog(@"name:%s\n",info.dli_sname);
}
PC的值是指返回到上一个函数里面，比如是test()函数调用到该方法里面，那么PC的值就是test()函数的值。
我们通过汇编可以看到PC返回的就是上一个符号的函数地址：
通过控制台打印：
分析:
这个空项目启动时刻调用的方法有上面打印的这些，一共是14个，也和我们前面讲void __sanitizer_cov_trace_pc_guard_init(uint32_t *start, uint32_t *stop)这个函数的作用时的打印是一致的。
我们已经通过上面的函数解决了我们的问题：拿到调用顺序和函数的名称，二进制重排最大的问题我们已经解决。
Order文件
现在我们就可以创建一个.order文件，在文件里面对符号进行排序，把应用启动时刻调用的方法排到前面，这样就可以减少PageFault次数从而减少启动时长，具体如何创建Order文件可以参考上一篇文章：iOS重学之启动优化（二）- 二进制重排 。
总结
关于用Clang插桩的方法去解决二进制重排如何排序的问题到这里就基本结束了，当然也遗留了一些问题：比如如果项目里面有Swift、循环等，这个时候我们的Clang应该如何去做进一步的优化，大家有兴趣的可以自己去研究一下。
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