對Link Map File的初步認識

什么是Link Map File

Link Map File中文直譯為鏈接映射文件，它是在Xcode生成可執行文件的同時生成的鏈接信息文件，用於描述可執行文件的構造部分，包括了代碼段和數據段的分布情況。Xcode在生成可執行文件的時候默認情況下不生成該文件，需要開發者手動設置Target --> Build Setting --> Write Link Map File為YES：

這里還可以設置Link Map存放的位置，默認的位置為：

$(TARGET_TEMP_DIR)/$(PRODUCT_NAME)-LinkMap-$(CURRENT_VARIANT)-$(CURRENT_ARCH).txt

例如：

/Users/zhanggui/Library/Developer/Xcode/DerivedData/LinkMapTest-ffnpzjkbsmhwvdcxorqbxpyvjtob/Build/Intermediates.noindex/LinkMapTest.build/Debug-iphonesimulator/LinkMapTest.build/LinkMapTest-LinkMap-normal-x86_64.txt

開發者也可以根據自己的需要自行設置該文件的位置。

Link Map File的組成

打開Link Map File，里面包含了以下幾個部分：

1. Path

# Path: /Users/zhanggui/Library/Developer/Xcode/DerivedData/LinkMapTest-ffnpzjkbsmhwvdcxorqbxpyvjtob/Build/Products/Debug-iphonesimulator/LinkMapTest.app/LinkMapTest

Path是生成可執行文件的路徑。

2. Arch

# Arch: x86_64

Arch指代架構類型。

3. Object files：

# Object files:
[ 0] linker synthesized
[ 1] /Users/zhanggui/Library/Developer/Xcode/DerivedData/LinkMapTest-ffnpzjkbsmhwvdcxorqbxpyvjtob/Build/Intermediates.noindex/LinkMapTest.build/Debug-iphonesimulator/LinkMapTest.build/LinkMapTest.app-Simulated.xcent
[ 2] /Users/zhanggui/Library/Developer/Xcode/DerivedData/LinkMapTest-ffnpzjkbsmhwvdcxorqbxpyvjtob/Build/Intermediates.noindex/LinkMapTest.build/Debug-iphonesimulator/LinkMapTest.build/Objects-normal/x86_64/ViewController.o
[ 3] /Users/zhanggui/Library/Developer/Xcode/DerivedData/LinkMapTest-ffnpzjkbsmhwvdcxorqbxpyvjtob/Build/Intermediates.noindex/LinkMapTest.build/Debug-iphonesimulator/LinkMapTest.build/Objects-normal/x86_64/main.o
[ 4] /Users/zhanggui/Library/Developer/Xcode/DerivedData/LinkMapTest-ffnpzjkbsmhwvdcxorqbxpyvjtob/Build/Intermediates.noindex/LinkMapTest.build/Debug-iphonesimulator/LinkMapTest.build/Objects-normal/x86_64/AppDelegate.o
[ 5] /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator12.1.sdk/System/Library/Frameworks//Foundation.framework/Foundation.tbd
[6]/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator12.1.sdk/usr/lib/libobjc.tbd
[7]/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator12.1.sdk/System/Library/Frameworks//UIKit.framework/UIKit.tbd

Object Files列舉了可執行文件里所有的obj以及tbd。每一行代表對文件的編號。例如ViewController.o文件，其編號為2。編號的具體作用稍后介紹。

4. Sections

# Sections:
# Address	Size    	Segment	Section
0x100001730	0x00000333	__TEXT	__text
0x100001A64	0x0000002A	__TEXT	__stubs
0x100001A90	0x00000056	__TEXT	__stub_helper
0x100001AE6	0x00000A27	__TEXT	__objc_methname
0x10000250D	0x0000003C	__TEXT	__objc_classname
0x100002549	0x0000086D	__TEXT	__objc_methtype
0x100002DB6	0x0000007A	__TEXT	__cstring
0x100002E30	0x00000182	__TEXT	__entitlements
0x100002FB4	0x00000048	__TEXT	__unwind_info
0x100003000	0x00000010	__DATA	__nl_symbol_ptr
0x100003010	0x00000010	__DATA	__got
0x100003020	0x00000038	__DATA	__la_symbol_ptr
0x100003058	0x00000010	__DATA	__objc_classlist
0x100003068	0x00000010	__DATA	__objc_protolist
0x100003078	0x00000008	__DATA	__objc_imageinfo
0x100003080	0x00000BE8	__DATA	__objc_const
0x100003C68	0x00000010	__DATA	__objc_selrefs
0x100003C78	0x00000008	__DATA	__objc_classrefs
0x100003C80	0x00000008	__DATA	__objc_superrefs
0x100003C88	0x00000008	__DATA	__objc_ivar
0x100003C90	0x000000A0	__DATA	__objc_data
0x100003D30	0x000000C0	__DATA	__data

單從字面含義理解：每個Section包含了Address、Size、Segment以及Section。介紹之前，這里先簡單介紹一下Mach-O文件。
上面第一部分的Path是可執行文件的路徑，使用iTerm進去到該文件夾，然后使用file命令即可查看該文件的類型：

file LinkMapTest

輸出結果為：

LinkMapTest: Mach-O 64-bit executable x86_64

可以知道該文件是一個Mach-O格式的文件，它是iOS系統應用執行文件格式。Mach-O文件中的虛擬地址最終會被映射到物理地址上，這些地址會被分為不同的段類型：_ _ TEXT 、_ _ DATA以及_ _ LINKEDIT等。各個段的含義如下：

1. _ _ TEXT包含了被執行的代碼。這些代碼是只讀、可執行
2. _ _ DATA包含了包含了將會被更改的數據，例如全局變量、靜態變量等，可讀寫，但是不可執行
3. _ _ LINKEDIT 包含了加載程序的元數據，比如函數名稱和地址，只讀。

Segment又被划分成了不同的Section，不同的Section存儲了不同的信息，例如 _ _ objc _ methname 為方法的名稱。
再回顧上面的Sections，Address是起始位置、Size是大小、Segment是段、Section。

5. Symbols

# Address	Size    	File  Name
0x100001730	0x0000003C	[  2] -[ViewController viewDidLoad]
0x100001770	0x00000092	[  3] _main
0x100001810	0x00000080	[  4] -[AppDelegate application:didFinishLaunchingWithOptions:]
0x100001890	0x00000040	[  4] -[AppDelegate applicationWillResignActive:]
0x1000018D0	0x00000040	[  4] -[AppDelegate applicationDidEnterBackground:]
0x100001910	0x00000040	[  4] -[AppDelegate applicationWillEnterForeground:]
0x100001950	0x00000040	[  4] -[AppDelegate applicationDidBecomeActive:]
0x100001990	0x00000040	[  4] -[AppDelegate applicationWillTerminate:]
0x1000019D0	0x00000020	[  4] -[AppDelegate window]
0x1000019F0	0x00000040	[  4] -[AppDelegate setWindow:]
0x100001A30	0x00000033	[  4] -[AppDelegate .cxx_destruct]
0x100001A64	0x00000006	[  5] _NSStringFromClass
0x100001A6A	0x00000006	[  7] _UIApplicationMain
0x100001A70	0x00000006	[  6] _objc_autoreleasePoolPop
0x100001A76	0x00000006	[  6] _objc_autoreleasePoolPush
0x100001A7C	0x00000006	[  6] _objc_msgSendSuper2
0x100001A82	0x00000006	[  6] _objc_retainAutoreleasedReturnValue
0x100001A88	0x00000006	[  6] _objc_storeStrong
0x100001A90	0x00000010	[  0] helper helper
0x100001AA0	0x0000000A	[  5] _NSStringFromClass
0x100001AAA	0x0000000A	[  6] _objc_autoreleasePoolPop
0x100001AB4	0x0000000A	[  6] _objc_autoreleasePoolPush
0x100001ABE	0x0000000A	[  6] _objc_msgSendSuper2
0x100001AC8	0x0000000A	[  6] _objc_retainAutoreleasedReturnValue
0x100001AD2	0x0000000A	[  6] _objc_storeStrong
0x100001ADC	0x0000000A	[  7] _UIApplicationMain
0x100001AE6	0x0000000C	[  2] literal string: viewDidLoad
. . .

根據Sections的起始地址，可以將Symbols分為Sections個數的組，例如0x100001730到0x100001A64之間，就是 _ _ test代碼區。
Symbols包含的信息有：

1. Address：起始地址
2. Size：所占內存大小，這里使用16進制表示。
3. File：該Name所在的文件編號，也就是Object files部分的中括號的數字，例如-[ViewController viewDidLoad]對應的文件編號為2，根據Object files部分可以看到所屬的文件為：ViewController.o。這樣可以計算某個o文件所占內存的大小。只需要把Symbols中編號為o編號Symbols累加統計即可。
4. Name就是該Sybmols的名稱。

6. Dead Stripped Symbols

# Dead Stripped Symbols:
#        	Size    	File  Name
<<dead>> 	0x00000018	[  2] CIE
<<dead>> 	0x00000018	[  3] CIE
<<dead>> 	0x00000006	[  4] literal string: class
<<dead>> 	0x00000008	[  4] literal string: v16@0:8
<<dead>> 	0x00000018	[  4] CIE
. . .

在使用linkmap計算內存占比的時候，不要把Dead Stripped Symbols計算在內，因為它們是鏈接器認為無用的符號，鏈接的時候不會記入。
上面便是對Link map file做了簡單的介紹。

iOS Tools

花了兩天的時間，根據對Link Map File的學習，使用Ruby寫了一個腳本文件，可以方便地統計出指定Link Map File中的組件或者tbd占用內存大小，類似：

AppDelegate.o          8.50KB
ViewController.o          735B
LinkMapDemo.app-Simulated.xcent          386B
main.o          192B
 linker synthesized          128B
libobjc.tbd          120B
Foundation.tbd          24B
UIKit.tbd          24B
總大小為(僅供參考)：10.07KB

想了解更多可以訪問itools

總結

1. 蘋果開發還是有很多細節的東西需要去學習去了解。
2. 學習一門腳本語言，也會給平時的開發帶來很大的方便。

參考

1. Mach-O可執行文件
2. iOS調優|深入理解Link Map File
3. iOS APP可執行文件的組成

轉載請注明出處:https://www.cnblogs.com/zhanggui/p/9991455.html