iOS-SDK开发

常用命令

  1. file - 用于判断是动态库还是静态库
    动态库: 显示“Mach-O 64-bit dynamically linked shared library arm64”
    静态库: 显示“current ar archive random library” 或“current ar archive ”。
  2. lipo - 用于查看库包含的架构信息及合并拆分
lipo -info  /framework路径/xxx.framework/xxx
lipo -create 库1 库2 -output  合并后的fat库
lipo 待拆分的fat库 -thin 需拆分框架 -output 新库

基础知识

  1. mach-o文件类型
  • Executable:应用的主要二进制
  • Dylib Library:动态链接库(又称DSO或DLL)
  • Static Library:静态链接库
  • Bundle:不能被链接的Dylib,只能在运行时使用dlopen( )加载,可当做macOS的插件
  • Relocatable Object File:可重定向文件类型
  1. 文件类型
    静态库一般是.a文件,也可能没有后缀。
    动态库一般是.framework文件,.framework文件其实只是个文件夹,真正的二进制文件在.framework里面。.framework里面的二进制文件也可能是静态库,也有可能是动态库。有后缀也可能没有后缀。
c语言文件处理过程为:
// 预处理阶段。预处理为.i文件 ,所有的预处理器指令都是以井号 # 开头,只有空格字符可以出现在预处理指令之前。
// 例如#define,#import,#include,#ifdef #endif
// OC的#import相对#include来讲,优势就是解决了预处理阶段的循环包含的问题。
// A文件#include B文件,同事B文件include A文件,就会相互展开。#import只会展开一次。
gcc –E hello.c -o hello.i  
// 编译阶段。编译为.s汇编语言文件
// 这个阶段编译器主要做词法分析、语法分析、语义分析等,在检查无错误后后,把代码翻译成汇编语言。 汇编语言程序,即低级机器语言指令
gcc -S hello.i -o hello.s
// 汇编阶段。汇编器as 将.s文件 翻译成机器语言,打包形成可重定位的目标文件hello.o 中(二进制文本形式)。
gcc -c hello.s -o hello.o
// 链接阶段。此阶段完成文件中调用的各种函数的静态链接和动态链接,并将它们一起打包合并形成目标文件,即可执行文件。
// 静态链接:是指把要调用的函数或者过程拷贝到可执行文件中,成为可执行文件的一部分。
// 动态链接:所调用的函数代码并没有被拷贝到应用程序的可执行文件中去,而是仅仅在其中加入了所调用函数的描述信息(往往是一些重定位信息)。
// mac、iOS中的可执行文件几乎都是mach-o文件类型
gcc hello.o -o hello
mach-o文件解析
// Header头部,包含可以执行的CPU架构,比如x86,arm64
// Load commands 加载命令,包含文件的组织架构和在虚拟内存中的布局方式
// Data,数据,包含load commands中需要的各个段(segment)的数据,每个Segment的大小都是Page的整数倍。
mach-o文件加载过程
// 1. 加载dyld到App进程
// 2. 加载动态库(包括所依赖的所有动态库)
// 3. Rebase
// 4. Bind
// 5. 初始化Objective C Runtime。
// 6. 其它的初始化代码
  1. 静态库和动态库的区别
    静态库:链接时会被完整的复制到可执行文件中,所以如果两个程序都用了某个静态库,那么每个二进制可执行文件里面其实都含有这份静态库的代码。
    动态库:链接时不复制,在程序启动后用动态加载,所以理论上动态库只用存在一份,好多个程序都可以动态链接到这个动态库上面,达到了节省内存(不是磁盘是内存中只有一份动态库),还有另外一个好处,由于动态库并不绑定到可执行程序上,所以我们想升级这个动态库就很容易,windows和linux上面一般插件和模块机制都是这样实现的。
iOS动态库:
iOS平台上规定不允许存在动态库,并且所有的 IPA 都需要经过Apple的私钥加密后才能用。
基本你用了动态库也会因为签名不对无法加载,所以iOS下并不存在真正的动态库。
iOS8之前因为 iOS 应用都是运行在沙盒当中,不同的程序之间不能共享代码,并且iOS是单进程的,也就是某一时刻只有一个进程在运行,那么你写个共享库,给谁共享呢。
同时动态下载代码又是被苹果明令禁止的,没办法发挥出动态库的优势,综上所以上动态库也就没有存在的必要了。

但是后来iOS8之后,iOS有了App Extesion特性,而且Swift也诞生了。
由于iOS主App需要和Extension共享代码,Swift语言机制也需要动态库,于是苹果后来提出了Embedded Framework。
这种动态库允许APP和APP Extension共享代码,但是这份动态库的生命被限定在一个APP进程内。简单点可以理解为被阉割的动态库。

但是这种动态库(Embedded Framework) 和系统的 UIKit.Framework 还是有很大区别。
传统的动态库是给多个进程用的,而这里的动态库(Embedded Framework)是给单个进程里面多个可执行文件用的。
系统的 Framework 不需要拷贝到目标程序中,我们自己做出来的 动态库(Embedded Framework) 哪怕是动态的,最后也还是要拷贝到 App 中(App 和 Extension 的 Bundle 是共享的)。
所以苹果没有直接把这种Embedded Framework称作动态库而是叫Embedded Framework。

iOS中的Embedded Framework可以理解为独立的没有main函数的可执行文件。
  1. Cocoapods的做法
    use_frameworks!选项:在使用CocoaPods的时候在Podfile里加入use_frameworks! ,那么你在编译的时候就会默认帮你生成动态库,我们能看到每个源码Pod都会在Pods工程下面生成一个对应的动态库Framework的target,我们能在这个target的Build Settings -> Mach-O Type看到默认设置是Dynamic Library。也就是会生成一个动态Framework,我们能在Products下面看到每一个Pod对应生成的动态库。
    对于swift写的库,想通过cocoapods引入工程,必须加入use_frameworks! 选项。因为 Swift 是不支持静态库的。造成这个问题的原因主要是 Swift 的运行库没有被包含在 iOS 系统中,而是会打包进 App 中(这也是造成 Swift App 体积大的原因),静态库会导致最终的目标程序中包含重复的运行库。
    打包进工程的动态库,可在 ipa 文件解压后的 Frameworks 文件夹下看到。

参考:
编译入门
深入理解iOS App的启动过程
iOS动态库、静态库及使用场景、方式

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