20211229动态库与静态库

两种静态库：.a和.framework 的区别

库是.o文件的合集
常见的库文件格式：
.a: 常见的静态库
.dylib： 动态库
.framework： framework实际上是一种打包方式，将库的二进制文件、头文件、有关的资源文件打包在一起。有静态库和动态库2种:静态库framework = header+.a+签名+资源文件， 动态库=header + .dylib + 签名 + 资源文件。
.xcframework： 2018年推出的，针对不同架构的制作剥离不同的库文件

库(L ibrary):-段编译好的二进制代码，加上头文件就可以供别人使用。
库的是使用场景：
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。

如何查看一个库是静态库还是动态库
cd到需查看的库文件目录里，使用命令： file + 库名称， 如下得出AFNetworking是一个静态库

Macintosh:静态库原理 johnson$ cd /Users/johnson/Downloads/静态库/上课代码/链接 静态库AFNetworking/AFNetworking
Macintosh:AFNetworking johnson$ file libAFNetworking.a
libAFNetworking.a: current ar archive

将test.m文件生成test.o目标文件

Macintosh:链接静态库AFNetworking johnson$ clang -x objective-c \
> -target x86_64-apple-macos10.14.6 \
> -fobjc-arc \
> -isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.15.sdk \
> -I./AFNetworking \
> -c test.m -o test.o
/**
    将test.m编译成test.o:
    1. 使用OC
    2. 生成的是X86_64_macOS架构的代码
        Big Sur是：x86_64-apple-macos11.1，之前是：x86_64-apple-macos10.15
    3. 使用ARC
    4. 使用的SDK的路径在：
        Big Sur是：/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX11.1.sdk
        之前是：/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.15.sdk
    5. 用到的其他库的头文件地址在./Frameworks/TestExample.framework/Headers
 */

查看库里的头文件列表
ar -t + 库名称

Macintosh:AFNetworking johnson$ ar -t libAFNetworking.a
__.SYMDEF
AFAutoPurgingImageCache.o
AFHTTPSessionManager.o
AFImageDownloader.o
AFNetworkActivityIndicatorManager.o
AFNetworking-dummy.o
AFNetworkReachabilityManager.o
AFSecurityPolicy.o
AFURLRequestSerialization.o
AFURLResponseSerialization.o
AFURLSessionManager.o
UIActivityIndicatorView+AFNetworking.o
UIButton+AFNetworking.o
UIImageView+AFNetworking.o
UIProgressView+AFNetworking.o
UIRefreshControl+AFNetworking.o
WKWebView+AFNetworking.o
使用clang命令生成.o目标文件

clang 是一个 C、C++ 和 Objective-C 编译器，它包含 prepro- 处理、解析、优化、代码生成、汇编和链接。

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

ar命令参数：

`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

当前静态库原理文件夹下面有test.m文件， 及StaticLibrary文件夹里面的TestExample.h，TestExample.m文件

静态库原理.png

test.m,TestExample.h，TestExample.m文件内容分别如下

#import <Foundation/Foundation.h>
//眼 mudule -> .h
// .h -> 二进制
#import "TestExample.h"
int main(){
    NSLog(@"testApp----");
    TestExample *manager = [TestExample new];
    [manager lg_test: nil];
    return 0;
}

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface TestExample : NSObject
- (void)lg_test:(_Nullable id)e;
@end

#import "TestExample.h"
@implementation TestExample

- (void)lg_test:(_Nullable id)e {
    NSLog(@"TestExample----");
}
@end

test.o链接libTestExample.a生成test可执行文件
①test.m 生成test.o目标文件， TestExample.m生成 TestExample.o目标文件

//生成test.o文件
clang -x objective-c \
-target x86_64-apple-macos10.14.6 \
-fobjc-arc \
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.15.sdk \
-I./StaticLibrary \
-c test.m -o test.o

//生成TestExample.o文件
clang -x objective-c \
-target x86_64-apple-macos10.14.6 \
-fobjc-arc \
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.15.sdk \
-c TestExample.m -o TestExample.o

/**
    test.o链接libTestExample.a生成test可执行文件
    -L./StaticLibrary 在当前目录的子目录StaticLibrary查找需要的库文件
    -lTestExample 链接的名称为libTestExample/TestExample的动态库或者静态库
    查找规则：先找lib+<library_name>的动态库，找不到，再去找lib+<library_name>的静态库，还找不到，就报错
 */

TestExample添加.dylib后缀，然后再删除.dylib后缀， TestExample.dylib = TestExample

② test.o链接libTestExample.a生成test可执行文件

clang -target x86_64-apple-macos10.14.6 \
-fobjc-arc \
-isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.15.sdk \
-L./StaticLibrary \
-lTestExample \
test.o -o test
/**
    test.o链接libTestExample.a生成test可执行文件
    -L./StaticLibrary 在当前目录的子目录StaticLibrary查找需要的库文件
    -lTestExample 链接的名称为libTestExample/TestExample的动态库或者静态库
    查找规则：先找lib+<library_name>的动态库，找不到，再去找lib+<library_name>的静态库，还找不到，就报错
    -syslibroot: 系统库文件的目录
 */

③在终端执行test可执行文件，查看链接是否成功 **
在终端执行lldb**命令进入lldb模式下，在执行 file test 查看文件类型， 然后执行 r 命令运行test可执行文件, 输入内容文件如下，

Macintosh:静态库原理 johnson$ lldb
(lldb) file test
Current executable set to 'test' (x86_64).
(lldb) r
Process 3972 launched: '/Users/johnson/Downloads/静态库/上课代码/静态库原理/test' (x86_64)
2021-12-30 14:51:42.718508+0800 test[3972:1076896] testApp----
2021-12-30 14:51:42.718756+0800 test[3972:1076896] TestExample----
Process 3972 exited with status = 0 (0x00000000)

制作静态库

.a静态库

ar -rc 将.o 文件打包为.a 文件

Macintosh:StaticLibrary johnson$ ar -rc libTestExample.a TestExample.o
/**
 `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
 */
.framework静态库

编译好的二进制文件，Headers放入以.framwork结尾的文件夹中


手动制作framework.png

test.o 链接TestExample.framework生成test可执行文件

//生成test.o目标文件， -I./Frameworks/TestExample.framework/Headers \ 指定需要使用的TestExample.h目录
clang -target x86_64-apple-macos10.14.6 \
> -fobjc-arc \
> -isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.15.sdk \
> -I./Frameworks/TestExample.framework/Headers \
> -c test.m -o test.o

//生成test二进制执行文件 
clang -target x86_64-apple-macos10.14.6 \
> -fobjc-arc \
> -isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.15.sdk \
> -F./Frameworks \
> -framework TestExample \
> test.o -o test

//在lldb模式下验证是否成
Macintosh:静态库与Framework johnson$ lldb
(lldb) file test
Current executable set to 'test' (x86_64).
(lldb) r
Process 6190 launched: '/Users/johnson/Downloads/静态库/上课代码/静态库与Framework/test' (x86_64)
2021-12-30 20:07:56.742017+0800 test[6190:1352737] testApp----
Process 6190 exited with status = 0 (0x00000000)
shell脚本
image.png

build.sh文件内容如下：

#定义变量SYSROOT、FILE_NAME、HEADER_SEARCH_PATH。 使用时直接：$变量名， 或者${变量名}，{}外还可以拼接字符
SYSROOT=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.15.sdk
FILE_NAME=test
HEADER_SEARCH_PATH=./StaticLibrary

echo "-----开始编译test.m"
#一行shell脚本多个参数使用'\'来添加多个shell参数， 没有'\'表示一行命令结束
clang -x objective-c \
-target x86_64-apple-macos10.15 \
-fobjc-arc \
-isysroot $SYSROOT \
-I${HEADER_SEARCH_PATH} \
-c ${FILE_NAME}.m -o ${FILE_NAME}.o

echo "-----开始进入StaticLibrary"

#pushd进入到某个目录下，须与popd一起使用， 等同于cd, pushd的是临时, cd进入后就是新路劲无法返回
pushd ./StaticLibrary

clang -x objective-c \
-target x86_64-apple-macos10.15 \
-fobjc-arc \
-isysroot $SYSROOT \
-c TestExample.m -o TestExample.o

ar -rc libTestExample.a TestExample.o
echo "-----开始退出StaticLibrary"
popd

echo "-----开始test.o to test EXEC"
clang -target x86_64-apple-macos10.15 \
-fobjc-arc \
-isysroot $SYSROOT \
-L./StaticLibrary \
-lTestExample \
${FILE_NAME}.o -o ${FILE_NAME}

执行build.sh shell文件， 在shell文件所在目录下 ./shellfilename.sh即可。
如果提示zsh: permission denied: . fbuild. sh，没有执行权限， 使用chmod +x ./shellfilename.sh

chmod +x ./build.sh

执行build.sh 成功输出如下

Macintosh:静态库原理 johnson$ ./build.sh
-----开始编译test.m
-----开始进入StaticLibrary
~/Downloads/静态库/上课代码/静态库原理/StaticLibrary ~/Downloads/静态库/上课代码/静态库原理
-----开始退出StaticLibrary
~/Downloads/静态库/上课代码/静态库原理
-----开始test.o to test EXEC

pushd popd 与cd 区别
cd: 修改当前pwd目录栈，修改了就无法返回
pushd： 新建一个临时目录栈
popd：使用popd直接返回之前的目录栈

objdump 查看二进制文件里代码的使用

objdump --macho -d test

#import <Foundation/Foundation.h>
//眼 mudule -> .h
// .h -> 二进制
#import "TestExample.h"
int main(){
    NSLog(@"testApp----");
//    TestExample *manager = [TestExample new];
//    [manager lg_test: nil];
    return 0;
}

执行objdump --macho -d test 命令，输出如下


image.png
#import <Foundation/Foundation.h>
//眼 mudule -> .h
// .h -> 二进制
#import "TestExample.h"
int main(){
    NSLog(@"testApp----");
    TestExample *manager = [TestExample new];
    [manager lg_test: nil];
    return 0;
}
image.png
dead strip 代码剥离

使用workspace来联调framework，将.app project 和 .framework project放在同一个workspace里进行调试，编译APP同时也编译framework。
创建xcworkspace： file -> seve as workspace


添加project到workspace.png

分类是在在运行时动态加载的， 所以在含有分类的库文件在编译时没问题，但在运行时会找不到分类方法。比如下面的报错：

2022-01-07 15:55:40.224374+0800 LGApp[35583:14201692] *** Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: '-[LGOneObject lg_test_category]: unrecognized selector sent to instance 0x600002834890'

通常我们在遇到这个问题时百度告诉我们的就是设置buildsetting -> other linker flags为 -Objc, -all_load 等
此时我们也可以通过配置xcconfig文件来解决：

// -all_load  全部加载，不剥离代码
// -ObjC   只加载oc代码，其他剥离
// -force_load :那些静态库 -》dead strip    这个库不剥离
LGSTATIC_FRAMEWORK_PATH=${BUILD_DIR}/$(CONFIGURATION)$(EFFECTIVE_PLATFORM_NAME)/LGStaticFramework.framework/LGStaticFramework
OTHER_LDFLAGS=-Xlinker -force_load $LGSTATIC_FRAMEWORK_PATH
// clang -Xlinker -all_load -> ld

dead strip ：

dead strip 是链接器提供的优化方式，移除没有被入口点使用或者导出的代码。
dead strip 主要针对静态库链接过程中来进行四代码剥离，有4种方式： -noall_load、 -all_load 、-ObjeC 、-force_load <file>, 静态库中默认使用的是-noall_load进行编码。
使用 man ld 查看

man ld
然后 /dead_strip 得到如下
-dead_strip
                 Remove functions and data that are unreachable by the entry point or exported symbols.
// 移除没有被入口点使用或者导出的代码。

test.m文件内容如下

#import <Foundation/Foundation.h>
//眼 mudule -> .h
// .h -> 二进制
//#import "TestExample.h"

void global_function(){
}

int main(){
    NSLog(@"testApp----");
//    global_function();
//    TestExample *manager = [TestExample new];
//    [manager lg_test: nil];
    return 0;
}

static void static_function(){
}

build.文件内容如下

#test 二进制可执行文件链接一个TestExample静态库

#定义变量SYSROOT、FILE_NAME、HEADER_SEARCH_PATH。 使用时直接：$变量名， 或者${变量名}
SYSROOT=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.15.sdk
FILE_NAME=test
HEADER_SEARCH_PATH=./StaticLibrary

echo "-----开始编译test.m"
#一行shell脚本多个参数使用'\'来添加多个shell参数， 没有'\'表示一行命令结束
: '
①将test.m 文件编译为test.o 文件
1、使用-x 指定编译文件语言类型为OC
2、生成的是X86_64_macOS架构的代码
3、使用ARC
4、isysroot 指定使用SDK的路径
5、-I 在指定目录寻找头文件 header search path
6、-c 生成目标头文件 -o 输出文件
'
clang -x objective-c \
-target x86_64-apple-macos10.15 \
-fobjc-arc \
-isysroot $SYSROOT \
-I${HEADER_SEARCH_PATH} \
-c ${FILE_NAME}.m -o ${FILE_NAME}.o

echo "-----开始进入StaticLibrary"
#pushd进入到某个目录下，须与popd一起使用， 等同于cd, pushd的是临时, cd进入后就是新路劲无法返回
: '
② 进入到./StaticLibrary文件目录下将TestExample.m 文件编译为TestExample.o文件， 然后将TestExample.o文件压缩为TestExample.a 静态库
1、使用-x 指定编译文件语言类型为OC
2、生成的是X86_64_macOS架构的代码
3、使用ARC
4、isysroot 指定使用SDK的路径
5、-c 生成目标头文件 -o 输出文件
6、使用ar -rc 将.o文件压缩为.a 静态库
'
pushd ./StaticLibrary

clang -x objective-c \
-target x86_64-apple-macos10.15 \
-fobjc-arc \
-isysroot $SYSROOT \
-c TestExample.m -o TestExample.o

ar -rc libTestExample.a TestExample.o
echo "-----开始退出StaticLibrary"
popd



<<'COMMENT'
③使用test.o文件生成一个链接TestExample静态库的test二进制可执行文件
1、生成x86_64_macOS架构代码
2、使用arc
3、使用SDK的路劲
4、静态库链接方式
5、指定链接库所在位置
6、指定链接库的名称
7、.o生成生成macho二进制可执行文件
通过-L 指定所链接静态的的位置
通过-l 指定所链接静态库名称
通过test.o 得到一个链接TestExample静态库的test可执行文件
COMMENT
echo "-----开始test.o to test EXEC"
clang -target x86_64-apple-macos10.15 \
-fobjc-arc \
-isysroot $SYSROOT \
-Xlinker -dead_strip \
-L./StaticLibrary \
-lTestExample \
${FILE_NAME}.o -o ${FILE_NAME}

静态库编译时是默认不链接的，当第③步命令内容如下时，

clang -target x86_64-apple-macos10.15 \
-fobjc-arc \
-isysroot $SYSROOT \
-L./StaticLibrary \
-lTestExample \
${FILE_NAME}.o -o ${FILE_NAME}
默认不链接动态库.png

当第③步命令内容如下, 链接内容为-all_load，添加参数 -Xlinker -all_load

clang -target x86_64-apple-macos10.15 \
-fobjc-arc \
-isysroot $SYSROOT \
-Xlinker -all_load \
-L./StaticLibrary \
-lTestExample \
${FILE_NAME}.o -o ${FILE_NAME}
-all_load.png

当第三部分命令内容如下， 链接参数为dead strip，-Xlinker -dead_strip,

clang -target x86_64-apple-macos10.15 \
-fobjc-arc \
-isysroot $SYSROOT \
-Xlinker -dead_strip \
-L./StaticLibrary \
-lTestExample \
${FILE_NAME}.o -o ${FILE_NAME}

dead strip：没有被导出符号使用的代码就会被移除


不使用函数global_function().png

比如：global_function();这个函数没有被调动，如果打开注释，调用此函数， 那么结果如下
使用函数global_function().png

函数符号被什么调用

clang -target x86_64-apple-macos10.15 \
-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}
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 人面猴
    序言：七十年代末，一起剥皮案震惊了整个滨河市，随后出现的几起案子，更是在滨河造成了极大的恐慌，老刑警刘岩，带你破解...
    沈念sama阅读 217,734评论 6赞 505
  • 死咒
    序言：滨河连续发生了三起死亡事件，死亡现场离奇诡异，居然都是意外死亡，警方通过查阅死者的电脑和手机，发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,931评论 3赞 394
  • 救了他两次的神仙让他今天三更去死
    文/潘晓璐 我一进店门，熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来，“玉大人，你说我怎么就摊上这事。” “怎么了？”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,133评论 0赞 354
  • 道士缉凶录：失踪的卖姜人
    文/不坏的土叔 我叫张陵，是天一观的道长。 经常有香客问我，道长，这世上最难降的妖魔是什么？ 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,532评论 1赞 293
  • 港岛之恋（遗憾婚礼）
    正文 为了忘掉前任，我火速办了婚礼，结果婚礼上，老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己，他们只是感情好，可当我...
    茶点故事阅读 67,585评论 6赞 392
  • 恶毒庶女顶嫁案：这布局不是一般人想出来的
    文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着，像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上，一...
    开封第一讲书人阅读 51,462评论 1赞 302
  • 城市分裂传说
    那天，我揣着相机与录音，去河边找鬼。 笑死，一个胖子当着我的面吹牛，可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播，决...
    沈念sama阅读 40,262评论 3赞 418
  • 双鸳鸯连环套：你想象不到人心有多黑
    文/苍兰香墨 我猛地睁开眼，长吁一口气：“原来是场噩梦啊……” “哼！你这毒妇竟也来了？” 一声冷哼从身侧响起，我...
    开封第一讲书人阅读 39,153评论 0赞 276
  • 万荣杀人案实录
    序言：老挝万荣一对情侣失踪，失踪者是张志新（化名）和其女友刘颖，没想到半个月后，有当地人在树林里发现了一具尸体，经...
    沈念sama阅读 45,587评论 1赞 314
  • 护林员之死
    正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡，尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,792评论 3赞 336
  • 白月光启示录
    正文 我和宋清朗相恋三年，在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,919评论 1赞 348
  • 活死人
    序言：一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡，死状恐怖，灵堂内的尸体忽然破棺而出，到底是诈尸还是另有隐情，我是刑警宁泽，带...
    沈念sama阅读 35,635评论 5赞 345
  • 日本核电站爆炸内幕
    正文 年R本政府宣布，位于F岛的核电站，受9级特大地震影响，放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜，却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,237评论 3赞 329
  • 男人毒药：我在死后第九天来索命
    文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹，春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,855评论 0赞 22
  • 一桩弑父案，背后竟有这般阴谋
    文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,983评论 1赞 269
  • 情欲美人皮
    我被黑心中介骗来泰国打工， 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,048评论 3赞 370
  • 代替公主和亲
    正文 我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,864评论 2赞 354

推荐阅读更多精彩内容

  • 动态库与静态库上 (3)
    动态库与静态库上 (3) 终端命令补充以及Common Symbol 扩展 查看符号命令 man nm/[关键字]...
    为了自由的白菜阅读 343评论 0赞 0
  • iOS-开发进阶04：静态库
    iOS 开发进阶 文章汇总[https://www.jianshu.com/p/c40b31400816] 目录 ...
    differ_iOSER阅读 1,825评论 4赞 16
  • iOS高级强化--008：静态库
    什么是库？ 库(Library)：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。 常⽤库⽂件格式：.a、...
    帅驼驼阅读 551评论 0赞 7
  • 静态库
    前言： 查看某一个命令作用有两种方式 库(Library)就是一段编译好的二进制代码，加上头文件提供给别人使用。....
    浅墨入画阅读 536评论 0赞 0
  • 静态库
    常见库文件格式：.a，.dylib，.framework，.xcframework，.tdb 什么是库（Libra...
    HotPotCat阅读 1,168评论 0赞 3