LinkMap解析

导读
IOS在做包大小优化的时候，需要分析包大小组成，然后通过包大小组成来有针对的做优化。其中最主要的工具就是linkmap文件的解析，下面文章讲简单说明如何解析linkmap文件。

如何生成linkMap文件

Xcode开启编译选项Write Link Map File

XCode -> Project -> Build Settings -> 搜map -> 把Write Link Map File选项设为yes，并指定好linkMap的存储位置
编译后，到编译目录里找到该txt文件，文件路径就是上面设定的路径，我的位于：

~/Library/Developer/Xcode/DerivedData/FFProject-gdxobffdqcwvyleustpwgfdxslqp/Build/Intermediates/FFProject.build/Debug-iphonesimulator/FFProject.build

linkMap文件结构解析

1. 基础信息

1
2
3


# Path: /Users/bolei/Library/Developer/Xcode/DerivedData/FFProject-gdxobffdqcwvyleustpwgfdxslqp/Build/Products/Debug-iphonesimulator/FFProject.app/FFProject //路径
# Arch: x86_64 //架构

2.类表

# Object files: //类文件
[  0] linker synthesized
[  1] dtrace
[  2] /Users/bolei/Library/Developer/Xcode/DerivedData/FFProject-gdxobffdqcwvyleustpwgfdxslqp/Build/Intermediates/FFProject.build/Debug-iphonesimulator/FFProject.build/Objects-normal/x86_64/PAFFConfig.o

这里保存了所有用到的类生成的.o文件，也包括用到的dylib库。前面[num]是序号，类是按照顺序保存的，后续可以通过序号查到具体对应的哪个类。

3.段表

# Sections:
# Address	Size    	Segment	Section
0x100002460	0x00E382DF	__TEXT	__text
0x100E3A740	0x000019D4	__TEXT	__stubs
0x100E3C114	0x0000273E	__TEXT	__stub_helper
0x100E3E860	0x0009D78B	__TEXT	__cstring
0x100EDBFEB	0x00089F7A	__TEXT	__objc_methname
0x100F65F65	0x0000CFCD	__TEXT	__objc_classname
0x100F72F32	0x00012A27	__TEXT	__objc_methtype
0x100F8595A	0x000122E8	__TEXT	__ustring
0x100F97C44	0x00067DA8	__TEXT	__gcc_except_tab
0x100FFF9F0	0x000259C8	__TEXT	__const
0x1010253B8	0x0000017C	__TEXT	__entitlements
0x101025534	0x0000037B	__TEXT	__dof_RACSignal
0x1010258AF	0x000002E8	__TEXT	__dof_RACCompou
0x101025B98	0x00016928	__TEXT	__unwind_info
0x10103C4C0	0x00013B40	__TEXT	__eh_frame
0x101050000	0x00000010	__DATA	__nl_symbol_ptr
0x101050010	0x00000D30	__DATA	__got
0x101050D40	0x00002270	__DATA	__la_symbol_ptr
0x101052FB0	0x00000030	__DATA	__mod_init_func
0x101052FE0	0x00036580	__DATA	__const
0x101089560	0x0005EB20	__DATA	__cfstring
0x1010E8080	0x000040A8	__DATA	__objc_classlist
0x1010EC128	0x00000448	__DATA	__objc_nlclslist
0x1010EC570	0x00000AA8	__DATA	__objc_catlist
0x1010ED018	0x00000048	__DATA	__objc_nlcatlist
0x1010ED060	0x00000780	__DATA	__objc_protolist
0x1010ED7E0	0x00000008	__DATA	__objc_imageinfo
0x1010ED7E8	0x001A2B80	__DATA	__objc_const
0x101290368	0x00020CE8	__DATA	__objc_selrefs
0x1012B1050	0x00000168	__DATA	__objc_protorefs
0x1012B11B8	0x00003B80	__DATA	__objc_classrefs
0x1012B4D38	0x00002620	__DATA	__objc_superrefs
0x1012B7358	0x00010AF0	__DATA	__objc_ivar
0x1012C7E48	0x000286E0	__DATA	__objc_data
0x1012F0530	0x0000BB48	__DATA	__data
0x1012FC080	0x00011A40	__DATA	__bss
0x10130DAC0	0x00000538	__DATA	__common

接下来是段表，描述了不同功能的数据保存的地址，通过这个地址就可以查到对应内存里存储的是什么数据。

其中第一列是起始地址，第二列是段占用的大小，第三个是段类型，第四列是段名称，每一行初始地址 = 上一行的初始地址+占用大小

其中：

__TEXT 表示代码段,用于执行，可读不可以写，可以被执行

__DATA 表示数据段，用于存储数据，可以读写，不可以执行

其中：

第一个段是__PAGEZERO 地址从0到0x100000000，程序保留字段。

3.1 段表内容含义

__TEXT段节名含义

1. __text: 代码节，存放机器编译后的代码
2. __stubs: 用于辅助做动态链接代码（dyld）.
3. __stub_helper:用于辅助做动态链接（dyld）.
4. __objc_methname:objc的方法名称
5. __cstring:代码运行中包含的字符串常量,比如代码中定义`#define kGeTuiPushAESKey        @"DWE2#@e2!"`,那DWE2#@e2!会存在这个区里。
6. __objc_classname:objc类名
7. __objc_methtype:objc方法类型
8. __ustring:
9. __gcc_except_tab:
10. __const:存储const修饰的常量
11. __dof_RACSignal:
12. __dof_RACCompou:
13. __unwind_info:

__DATA段节名含义

1. __got:存储引用符号的实际地址，类似于动态符号表
2. __la_symbol_ptr:lazy symbol pointers。懒加载的函数指针地址。和__stubs和stub_helper配合使用。具体原理暂留。
3. __mod_init_func:模块初始化的方法。
4. __const:存储constant常量的数据。比如使用extern导出的const修饰的常量。
5. __cfstring:使用Core Foundation字符串
6. __objc_classlist:objc类列表,保存类信息，映射了__objc_data的地址
7. __objc_nlclslist:Objective-C 的 +load 函数列表，比 __mod_init_func 更早执行。
8. __objc_catlist: categories
9. __objc_nlcatlist:Objective-C 的categories的 +load函数列表。
10. __objc_protolist:objc协议列表
11. __objc_imageinfo:objc镜像信息
12. __objc_const:objc常量。保存objc_classdata结构体数据。用于映射类相关数据的地址，比如类名，方法名等。
13. __objc_selrefs:引用到的objc方法
14. __objc_protorefs:引用到的objc协议
15. __objc_classrefs:引用到的objc类
16. __objc_superrefs:objc超类引用
17. __objc_ivar:objc ivar指针,存储属性。
18. __objc_data:objc的数据。用于保存类需要的数据。最主要的内容是映射__objc_const地址，用于找到类的相关数据。
19. __data:暂时没理解，从日志看存放了协议和一些固定了地址（已经初始化）的静态量。
20. __bss:存储未初始化的静态量。比如：`static NSThread *_networkRequestThread = nil;`其中这里面的size表示应用运行占用的内存，不是实际的占用空间。所以计算大小的时候应该去掉这部分数据。
21. __common:存储导出的全局的数据。类似于static，但是没有用static修饰。比如KSCrash里面`NSDictionary* g_registerOrders;`, g_registerOrders就存储在__common里面

3.2 后续符号表内容

3.2.1 代码节

# Symbols:
# Address	Size    	File  Name
0x100002460	0x00000080	[  2] +[PAFFConfig instance]
0x1000024E0	0x00000050	[  2] ___22+[PAFFConfig instance]_block_invoke
0x100002530	0x00000090	[  2] -[PAFFConfig init]
apiType]

这里面保存里类里面的方法内存情况。其中

第一列是起始地址位置，通过这个地址我们可以查上面的段表，可以知道，对应的节为__text。
第二列是大小，通过这个可以算出方法占用的大小。
第三列是归属的类（.o文件），这里序号是2，通过查类表可以知道对应的类是PAFFConfig。

通过这部分我们可以分析出来每个类对应的方法的大小是多少。

3.2.3 方法名节(`__objc_methname`)


0x100EDBFEB	0x00000006	[  2] literal string: alloc
0x100EDBFF1	0x00000005	[  2] literal string: init
0x100EDBFF6	0x0000000B	[  2] literal string: mainBundle
0x100EDC001	0x0000000F	[  2] literal string: infoDictionary
0x100EDC010	0x0000000E	[  2] literal string: objectForKey:
0x100EDC01E	0x0000000C	[  2] literal string: setAppName:
0x100EDC02A	0x0000000C	[  2] literal string: setVersion:
0x100EDC036	0x0000000C	[  2] literal string: setApiType:
0x100EDC042	0x00000009	[  2] literal string: instance
0x100EDC04B	0x00000008	[  2] literal string: isDebug

这部分保存了类里方法的字符串信息(所以原则上方法名起短一些，是可以减少占用的 - -!)

分析步骤：

查看第一列起始地址，然后在上面的段表中查看这个地址在那个节里，可以看到在__objc_methname中。
通过第二列对比大小
通过第三列解析对应的类和对应方法名称

类列表节（`__objc_classlist`）

0x1010E8080	0x00000008	[  2] anon
0x1010E8088	0x00000008	[  3] anon
0x1010E8090	0x00000008	[  4] anon
0x1010E8098	0x00000008	[  5] anon
0x1010E80A0	0x00000008	[  7] anon
0x1010E80A8	0x00000008	[  9] anon
0x1010E80B0	0x00000008	[ 10] anon
0x1010E80B8	0x00000008	[ 11] anon
0x1010E80C0	0x00000008	[ 12] anon
0x1010E80C8	0x00000008	[ 13] anon
0x1010E80D0	0x00000008	[ 14] anon
0x1010E80D8	0x00000008	[ 15] anon
0x1010E80E0	0x00000008	[ 16] anon
0x1010E80E8	0x00000008	[ 17] anon
0x1010E80F0	0x00000008	[ 18] anon
0x1010E80F8	0x00000008	[ 19] anon
0x1010E8100	0x00000038	[ 20] anon
0x1010E8138	0x00000030	[ 21] anon

__objc_classlist存储了所有类的虚拟地址。即__objc_data地址。这里都是二进制数据，具体保存了什么，看下对应的数据结构

__objc_data的数据结构为：


typedef struct objc_class{
        unsigned long long isa;
        unsigned long long wuperclass;
        unsigned long long cache;
        unsigned long long vtable;
        unsigned long long data;
        unsigned long long reserved1;
        unsigned long long reserved2;
        unsigned long long reserved3;
}objc_class;

其中最主要的是data字段，保存了_objc_const节对应的数据地址。数据结构为:

typedef struct objc_classdata{
    long long flags;
    long long instanceStart;
    long long instanceSize;
    long long reserved;
    unsigned long long ivarlayout;
    unsigned long long name;
    unsigned long long baseMethod;
    unsigned long long baseProtocol;
    unsigned long long ivars;
    unsigned long long weakIvarLayout;
    unsigned long long baseProperties;
}

这里面保存了类名，方法名，协议名，ivar指针和属性对应的地址。最后对应到相应的TEXT段里就能找到。比如类名在__objc_classname可以找到，方法名可以在__objc_methname。应用程序就是通过这个结构来寻找哪个类对应的那个方法，从而执行相关逻辑

如何找到没有用到的类和方法？

通过__objc_classrefs和_objc_classname对比就可以知道哪些类没用。其中__objc_classrefs的解析需要通过otool命令才能解析

同理：
通过__objc_selrefs和_objc_methname对比可以知道哪些方法没有使用到。其中__objc_selrefs需要用otool命令才能解析。

otool -v -s __DATA __objc_selrefs <path>

otool使用

这个用来做反汇编的，比如分析哪些类被使用了，需要用这个工具。

比如获取使用到的方法可以用这个命令：

otool -V -s __DATA __objc_selrefs <path> -arch arm64 | open -f

其中path是你的应用编译后生成的可执行文件。通常在项目的DerivedData目录下的Build/Products//.app文件，然后显示包内容，有个和工程同名的可执行文件。比如我的目录：

/Users/bolei/Library/Developer/Xcode/DerivedData/FFProject-gqpkbetfhlofkxcmyfwpmkfqubun/Build/Products/Release-iphoneos/FFProject.app/FFProject

打印使用到的类： _objc_classrefs

otool -V -o FFProject -arch arm64 | open -f

可以打印出来objc Section中的所有数据

otool说明

代码参考

相关代码欢迎fork：https://github.com/dishibolei/iSee.git

主要功能包含了

代码占用分析
未使用类分析
未使用方法分析