一個(gè) iOS App 的 main 函數(shù)位于 main.m 中妓忍，這是我們熟知的程序入口仇哆。但對(duì) objc 了解更多之后發(fā)現(xiàn)，程序在進(jìn)入我們的 main 函數(shù)前已經(jīng)執(zhí)行了很多代碼拷呆，比如熟知的動(dòng)態(tài)庫(kù)的加載, runtime 的初始化, + load 方法等臀稚。本文將跟隨程序執(zhí)行順序，刨根問(wèn)底肋联，從 dyld 到 runtime 威蕉，看看程序從啟動(dòng)到 main 函數(shù)執(zhí)行之前都發(fā)生了什么。
main之前的加載過(guò)程
- Mach-O 加載
- 從 dyld 開始
- 加載程序相關(guān)依賴庫(kù), 并對(duì)這些庫(kù)進(jìn)行鏈接;
- 調(diào)用每個(gè)依賴庫(kù)的初始化方法橄仍，在這一步韧涨，runtime被初始化;
- 將程序依賴的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)遞歸加載進(jìn)內(nèi)存;
- runtime會(huì)對(duì)項(xiàng)目中所有類進(jìn)行類結(jié)構(gòu)初始化，然后調(diào)用所有的load方法;
- dyld返回main函數(shù)地址沙兰，main函數(shù)被調(diào)用;
- main函數(shù)
Mach-O 加載
關(guān)于 Mach-O 文件這里 有一篇 文章介紹 Mach-O 文件.
Mach-O文件格式是 OS X 與 iOS 系統(tǒng)上的可執(zhí)行文件格式氓奈，像我們編譯過(guò)程產(chǎn)生的 .O 文件翘魄，以及程序的可執(zhí)行文件鼎天，動(dòng)態(tài)庫(kù)等都是Mach-O文件。它的結(jié)構(gòu)如下:
有如下幾個(gè)部分組成：
Header：保存了一些基本信息暑竟，包括了該文件運(yùn)行的平臺(tái)斋射、文件類型、LoadCommands的個(gè)數(shù)等等但荤。
LoadCommands：可以理解為加載命令罗岖，在加載Mach-O文件時(shí)會(huì)使用這里的數(shù)據(jù)來(lái)確定內(nèi)存的分布以及相關(guān)的加載命令。比如我們的main函數(shù)的加載地址腹躁，程序所需的dyld的文件路徑桑包，以及相關(guān)依賴庫(kù)的文件路徑。
Data： 這里包含了具體的代碼纺非、數(shù)據(jù)等等哑了。
系統(tǒng)加載程序可執(zhí)行文件后，通過(guò)分析文件來(lái)獲得dyld所在路徑來(lái)加載dyld烧颖，然后就將后面的事情甩給 dyld 了弱左。
從 dyld 開始
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dyld: (the dynamic link editor)動(dòng)態(tài)鏈接器，其源碼是開源的炕淮。
dyld::_main函數(shù)源碼
一切源于dyldStartup.s這個(gè)文件拆火，其中用匯編實(shí)現(xiàn)了名為__dyld_start的方法，匯編太生澀，它主要干了兩件事：
調(diào)用 dyldbootstrap::start() 方法（省去參數(shù)）
上個(gè)方法返回了main 函數(shù)地址们镜，填入?yún)?shù)并調(diào)用main 函數(shù)
這個(gè)步驟隨手就能驗(yàn)證出來(lái)币叹，設(shè)置一個(gè)符號(hào)斷點(diǎn)斷在_objc_init：
這個(gè)函數(shù)是runtime的初始化函數(shù)，后面會(huì)提到憎账。程序運(yùn)行在很早的時(shí)候斷住套硼，這時(shí)候看調(diào)用棧：
看到了棧底的
dyldbootstrap::start() 方法，繼而調(diào)用了 dyld::_main() 方法胞皱，其中完成了剛才說(shuō)的遞歸加載動(dòng)態(tài)庫(kù)過(guò)程邪意，由于 libSystem 默認(rèn)引入，棧中出現(xiàn)了 libSystem_initializer 的初始化方法反砌。
- ImageLoader: 用于輔助加載特定可執(zhí)行文件格式的類雾鬼，程序中對(duì)應(yīng)實(shí)例可簡(jiǎn)稱為image(如程序可執(zhí)行文件，F(xiàn)ramework庫(kù)宴树，bundle文件)策菜。
兩步走：
- 在程序運(yùn)行時(shí)它先將動(dòng)態(tài)鏈接的 image 遞歸加載 （也就是上面測(cè)試棧中一串的遞歸調(diào)用的時(shí)刻）;
- 再?gòu)目蓤?zhí)行文件 image 遞歸加載所有符號(hào);
當(dāng)然所有這些都發(fā)生在我們真正的 main 函數(shù)執(zhí)行前。
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runtime 與 +load
剛才說(shuō)到libSystem是若干個(gè)系統(tǒng) lib 的集合酒贬，所以它只是一個(gè)容器 lib 而已又憨，而且它也是開源的，里面實(shí)質(zhì)上就一個(gè)文件锭吨，init.c蠢莺，由libSystem_initializer逐步調(diào)用到了_objc_init，這里就是 objc 和 runtime 的初始化入口零如。
除了 runtime 環(huán)境的初始化外躏将，_objc_init中綁定了新 image 被加載后的 callback：
dyld_register_image_state_change_handler(
dyld_image_state_bound, 1, &map_images);
dyld_register_image_state_change_handler(
dyld_image_state_dependents_initialized, 0, &load_images);
清楚的看到整個(gè)調(diào)用棧和順序：
dyld開始將程序二進(jìn)制文件初始化
交由ImageLoader讀取image，其中包含了我們的類肖卧、方法等各種符號(hào)
由于runtime向dyld綁定了回調(diào)蚯窥，當(dāng) image加載到內(nèi)存后，dyld會(huì)通知 runtime 進(jìn)行處理
runtime接手后調(diào)用map_images 做解析和處理塞帐，接下來(lái) load_images 中調(diào)用call_load_methods方法拦赠，遍歷所有加載進(jìn)來(lái)的Class，按繼承層級(jí)依次調(diào)用Class 的+load方法和其Category的 +load方法
至此壁榕，可執(zhí)行文件中和動(dòng)態(tài)庫(kù)所有的符號(hào)（Class矛紫，Protocol，Selector牌里，IMP颊咬，…）都已經(jīng)按格式成功加載到內(nèi)存中务甥，被runtime所管理，再這之后喳篇，runtime 的那些方法（動(dòng)態(tài)添加Class敞临、swizzle等等才能生效）
main函數(shù)
當(dāng)所有的依賴庫(kù)庫(kù)的 lnitializer 都調(diào)用完后，dyld::main函數(shù)會(huì)返回程序的 main 函數(shù)地址麸澜，main 函數(shù)被調(diào)用挺尿，從而代碼來(lái)到了我們熟悉的程序入口。
結(jié)語(yǔ)
- 整個(gè)事件由 dyld 主導(dǎo)炊邦，完成運(yùn)行環(huán)境的初始化后编矾，配合 ImageLoader 將二進(jìn)制文件按格式加載到內(nèi)存，
- 動(dòng)態(tài)鏈接依賴庫(kù)馁害，并由 runtime 負(fù)責(zé)加載成 objc 定義的結(jié)構(gòu)窄俏，所有初始化工作結(jié)束后，dyld 調(diào)用真正的 main 函數(shù)碘菜。
這里只是簡(jiǎn)單了概括了從程序啟動(dòng)->dyld加載依賴庫(kù)->runtime初始化->main 的過(guò)程凹蜈。
參考:
iOS 程序 main 函數(shù)之前發(fā)生了什么
iOS程序啟動(dòng)->dyld加載->runtime初始化(初識(shí))
