1.前沿

.a：常見的靜態(tài)庫(kù)文件格式
.dylib:傳統(tǒng)意義上的動(dòng)態(tài)庫(kù)文件格式
.framework:可以是靜態(tài)庫(kù)也可以是動(dòng)態(tài)庫(kù)。
.xcframework:剛推出方妖，不同架構(gòu)庫(kù)放到一塊狭魂。

什么是庫(kù)
庫(kù)(Library)說(shuō)白了就是一段編譯好的二進(jìn)制代碼，加上頭文件就可以供別 人使用党觅。
什么時(shí)候會(huì)用到庫(kù)(Library)?

1. 某些代碼需要給別人使用雌澄，但是我們不希望別人看到源碼，就需要以
   庫(kù)的形式進(jìn)行封裝杯瞻，只暴露出頭文件镐牺。
2. 對(duì)于某些不會(huì)進(jìn)行大的改動(dòng)的代碼，我們想減少編譯的時(shí)間又兵，就可以 把它打包成庫(kù)任柜，因?yàn)閹?kù)是已經(jīng)編譯好的二進(jìn)制了，編譯的時(shí)候只需 要 Link 一下沛厨，不會(huì)浪費(fèi)編譯時(shí)間宙地。
   什么是鏈接(Link)?
   庫(kù)在使用的時(shí)候需要鏈接(Link)，
   鏈接 的方式有兩種:
3. 靜態(tài)
4. 動(dòng)態(tài)
   什么是靜態(tài)庫(kù)?
   靜態(tài)庫(kù)即靜態(tài)鏈接庫(kù):可以簡(jiǎn)單的看成一組目標(biāo)文件的集合逆皮。即很多目 標(biāo)文件經(jīng)過壓縮打包后形成的文件宅粥。Windows 下的 .lib，Linux 和 Mac 下的 .a电谣。Mac獨(dú)有的.framework秽梅。
   缺點(diǎn):
   浪費(fèi)內(nèi)存和磁盤空間，模塊更新困難
   什么是動(dòng)態(tài)庫(kù)?
   與靜態(tài)庫(kù)相反剿牺，動(dòng)態(tài)庫(kù)在編譯時(shí)并不會(huì)被拷?到目標(biāo)程序中企垦，目標(biāo)程序 中只會(huì)存儲(chǔ)指向動(dòng)態(tài)庫(kù)的引用。等到程序運(yùn)行時(shí)晒来，動(dòng)態(tài)庫(kù)才會(huì)被真正加 載進(jìn)來(lái)钞诡。格式有:.framework、.dylib、.tdb荧降。
   缺點(diǎn):
   會(huì)導(dǎo)致一些性能損失接箫。但是可以優(yōu)化，比如延遲綁定(Lazy Binding)技術(shù)
   什么是tdb格式?
   tbd全稱是text-based stub libraries朵诫，本質(zhì)上就是一個(gè)YAML描述的文本文
   件辛友。
   他的作用是用于記錄動(dòng)態(tài)庫(kù)的一些信息，包括導(dǎo)出的符號(hào)剪返、動(dòng)態(tài)庫(kù)的架構(gòu)信息废累、動(dòng)
   態(tài)庫(kù)的依賴信息
   用于避免在真機(jī)開發(fā)過程中直接使用傳統(tǒng)的dylib。
   對(duì)于真機(jī)來(lái)說(shuō)随夸，由于動(dòng)態(tài)庫(kù)都是在設(shè)備上九默，在Xcode上使用基于tbd格式的偽 framework可以大大減少Xcode的大小。
   Framework
   Mac OS/iOS 平臺(tái)還可以使用 Framework宾毒。Framework 實(shí)際上是一種打包 方式驼修，將庫(kù)的二進(jìn)制文件，頭文件和有關(guān)的資源文件打包到一起诈铛，方便管 理和分發(fā)乙各。
   Framework 和系統(tǒng)的 UIKit.Framework 還是有很大區(qū)別。系統(tǒng)的 Framework 不需要拷?到目標(biāo)程序中幢竹，我們自己做出來(lái)的 Framework 哪怕 是動(dòng)態(tài)的耳峦，最后也還是要拷?到 App 中(App 和 Extension 的 Bundle 是 共享的)，因此蘋果又把這種 Framework 稱為 Embedded Framework
   Embedded Framework
   開發(fā)中使用的動(dòng)態(tài)庫(kù)會(huì)被放入到ipa下的framework目錄下焕毫，基于沙盒運(yùn)行蹲坷。
   不同的App使用相同的動(dòng)態(tài)庫(kù)，并不會(huì)只在系統(tǒng)中存在一份邑飒。而是會(huì)在多 個(gè)App中各自打包循签、簽名、加載一份疙咸。

2.鏈接靜態(tài)庫(kù)生成目標(biāo)文件

2.1.創(chuàng)建一個(gè)靜態(tài)庫(kù)

創(chuàng)建一個(gè)靜態(tài)庫(kù)县匠，里面有一個(gè)oc類ReplaceAFNetWorking，編譯后里面兩個(gè)文件撒轮，一個(gè)是libReplaceAFNetWorking.a一個(gè)是頭文件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文件的內(nèi)容

我們查看a文件的內(nèi)容乞旦，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文件的內(nèi)容

ar -t libReplaceAFNetWorking.a
__.SYMDEF SORTED
ReplaceAFNetWorking.o

我們創(chuàng)建的庫(kù)里面就一個(gè)目標(biāo)文件

2.3創(chuàng)建test文件去調(diào)用我們的庫(kù)

#import <Foundation/Foundation.h>
#import <ReplaceAFNetWorking.h>

int main(){
    ReplaceAFNetWorking *manager = [ReplaceAFNetWorking new];
    NSLog(@"testApp----%@", manager);
    return 0;
}

2.3把我們的test文件編譯成目標(biāo)文件(.o文件)

我們用clang編譯我們的m文件成目標(biāo)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.生成可執(zhí)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命令參數(shù)：
-x: 指定編譯文件語(yǔ)言類型
-g: 生成調(diào)試信息
-c: 生成目標(biāo)文件，只運(yùn)行preprocess题山，compile兰粉，assemble，不鏈接
-o: 輸出文件
-isysroot: 使用的SDK路徑
1. -I<directory> 在指定目錄尋找頭文件 header search path
2. -L<dir> 指定庫(kù)文件路徑（.a.dylib庫(kù)文件） library search path
3. -l<library_name> 指定鏈接的庫(kù)文件名稱（.a.dylib庫(kù)文件）other link flags -lAFNetworking
-F<directory> 在指定目錄尋找framework framework search path
-framework <framework_name> 指定鏈接的framework名稱 other link flags -framework AFNetworking

3靜態(tài)庫(kù)原理

3.1探究的環(huán)境顶瞳。

image.png

//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文件的內(nèi)容
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "TestExample.h"

int main(){
    NSLog(@"testApp----");
   return 0;
}

3.2. TestExample文件編譯成目標(biāo)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修改目標(biāo)文件為庫(kù)文件

把TestExample.o文件修改成libTestExample.a亲桦。如果系統(tǒng)比較新可以把o文件改成后綴dylib的文件

3.4編譯test.m文件為目標(biāo)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鏈接

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執(zhí)行

lldb
file test
//Current executable set to '/Users/MacW/Desktop/loginlearn/強(qiáng)化版/強(qiáng)化班-3-靜 
//態(tài)庫(kù)/上課代碼/靜態(tài)庫(kù)原理/test' (x86_64).
r
//Process 14790 launched: '/Users/MacW/Desktop/loginlearn/強(qiáng)化版/強(qiáng)化班-3-靜
//態(tài)庫(kù)/上課代碼/靜態(tài)庫(kù)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)

總結(jié)崖蜜，靜態(tài)庫(kù)就是目標(biāo)文件.o文件的合集,Framework的合成和.a差不多，唯一區(qū)別就是在鏈接的時(shí)候-L和-l換成-F 和-framework

4.靜態(tài)庫(kù)合并

可以通過ar命令客峭，
ar`壓縮目標(biāo)文件，并對(duì)其進(jìn)行編號(hào)和索引抡柿，形成靜態(tài)庫(kù)舔琅。同時(shí)也可以解壓縮靜態(tài)庫(kù)，查看有哪些目標(biāo)文件：
ar -rc a.a a.o
-r: 像a.a添加or替換文件
-c: 不輸出任何信息
-t: 列出包含的目標(biāo)文件
ar -rc libTestExample.a TestExample.o
我們一般使用xcode給我提供的libtool

libtool \
 -static \
 -o libmerge.a \
 libSDWebImage.a \
 libAFNetworking.a

5.dead code strip

我們?cè)?的探究庫(kù)原理的時(shí)候洲劣，只引用了TestExample頭文件备蚓，但是沒有對(duì)TestExample使用，那TestExample代碼是否被鏈接到我們的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

從命令中看出TestExample的代碼并沒有
我們?cè)趍ain中做如下修改

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

編譯連接后查看

100003ef9:  48 8b 35 c8 41 00 00    movq    16840(%rip), %rsi ## Objc selector ref: lg_test:

這樣會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題囱稽，因?yàn)槲覀兊姆诸愂窃谶\(yùn)行時(shí)創(chuàng)建的郊尝，但是我們dead code是在連接的時(shí)候生效的，所以我們的分類就會(huì)被strip掉战惊，當(dāng)我們運(yùn)行時(shí)就會(huì)出現(xiàn)實(shí)例找不到方法的情況流昏。我們配置other linkers flags
我們?cè)赾onfig文件配置如下

OTHER_LDFLAGS=-Xlinker -all_load

-Xlinker -all_load：不dead strip，加載全部代碼
-Xlinker -ObjC：加載全部OC相關(guān)代碼吞获，包括分類
-Xlinker -force_load： 要加載那個(gè)靜態(tài)庫(kù)的全部代碼
dead code strip和-all_load的區(qū)別
-all_load 指定對(duì)靜態(tài)庫(kù)的鏈接情況况凉，-ObjC 是全部鏈接還是只鏈接oc符號(hào)， -force_load是指定鏈接某一個(gè)靜態(tài)庫(kù)各拷。和-dead_strip的作用如下

-dead_strip
                 Remove functions and data that are unreachable by the entry
                 point or exported symbols.

我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中刁绒，可以如下指定參數(shù)

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:指某個(gè)符號(hào)為什么存在