返回

揭秘OC App加载启动的秘密

iOS

OC应用程序加载启动的秘密大揭秘

一、冷启动后main函数前奏：初探启动流程

iOS应用程序启动并非直接从main函数开始，其背后暗藏着漫长的启动过程。为了探究这一过程，我们新建一个iOS项目，并在AppDelegate中添加一段调试输出：

- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
    NSLog(@"%s", __func__);
    return YES;
}

运行项目，控制台输出如下：

-[_SwiftInit_0323949579_iPhone_25_1_6 application:didFinishLaunchingWithOptions:]

从中可见，在main函数执行之前，应用程序已经执行了-[SwiftInit_0323949579_iPhone_25_1_6 application:didFinishLaunchingWithOptions:]方法。这个神秘的方法又是从何而来？

二、揭开dyld4加载进程的面纱

在main函数执行之前，应用程序会经历一个名为dyld4的动态链接器加载过程。dyld4是iOS系统的重要组件，负责将应用程序可执行文件（.app）载入内存，解析其符号表，并为应用程序的代码、数据和资源文件分配内存空间。

dyld4的加载过程可分为以下步骤：

  1. 加载应用程序可执行文件 ：从磁盘加载应用程序二进制文件到内存。
  2. 解析应用程序符号表 ：识别应用程序中所有符号（函数、变量、类等）及其在内存中的地址。
  3. 加载应用程序代码段 ：将应用程序可执行代码从磁盘加载到内存中。
  4. 加载应用程序数据段 ：将应用程序可初始化数据和未初始化数据从磁盘加载到内存中。
  5. 加载应用程序资源文件 ：将应用程序中包含的图片、音效、数据文件等资源从磁盘加载到内存中。

dyld4加载过程完成后，应用程序便已准备就绪，等待执行。

三、Symbol Resolution：解析符号引用

在dyld4加载应用程序的过程中，会遇到一些符号引用，它们指向应用程序中其他模块或库中的函数或变量。为了让应用程序正确运行，dyld4需要对这些符号引用进行解析，也就是Symbol Resolution。

Symbol Resolution的过程可分为以下步骤：

  1. 查找符号引用的目标模块或库 ：通过符号表和应用程序的依赖关系确定符号引用的归属。
  2. 加载目标模块或库 ：如果目标模块或库尚未加载，则将其加载到内存中。
  3. 解析符号引用的目标函数或变量 ：在目标模块或库中找到符号引用的目标函数或变量。
  4. 更新符号表中的地址 ：将符号引用的目标函数或变量的地址更新到符号表中，供应用程序使用。

Symbol Resolution完成后，应用程序便能正确执行，无需担心符号引用错误。

四、main函数的登场：应用程序的入口

应用程序加载完成并完成Symbol Resolution后，便可执行main函数。main函数是应用程序的入口函数，应用程序从这里开始执行。

main函数的执行过程可分为以下步骤：

  1. 调用UIApplicationMain函数 ：这个函数是应用程序的实际入口点。
  2. 创建应用程序委托（AppDelegate）对象 ：AppDelegate是应用程序生命周期管理的核心类。
  3. 调用应用程序委托对象的application:didFinishLaunchingWithOptions: 方法：这个方法是应用程序启动时的入口点，负责应用程序启动后执行的初始化工作。
  4. 开始应用程序的事件循环 ：应用程序将进入一个事件循环，响应用户输入和系统事件。

至此，OC应用程序加载启动的过程便告一段落。

总结

OC应用程序的加载启动过程是一个复杂而精密的进程，涉及动态链接器dyld4、符号解析Symbol Resolution和应用程序委托AppDelegate等关键组件。理解这一过程有助于我们深入了解应用程序的内部机制，优化启动性能，提升用户体验。

常见问题解答

  1. 为什么main函数不是应用程序的直接入口点？
    为了在应用程序执行之前完成必要的加载和初始化工作，包括加载应用程序代码、数据和资源，解析符号引用等。

  2. Symbol Resolution是什么？
    Symbol Resolution是解析应用程序符号引用，找到它们在内存中的实际地址的过程。

  3. dyld4在应用程序启动过程中扮演什么角色？
    dyld4是iOS系统的动态链接器，负责加载应用程序的可执行文件、解析符号表并为应用程序的代码、数据和资源分配内存空间。

  4. AppDelegate在应用程序启动过程中做什么？
    AppDelegate是应用程序委托类，负责管理应用程序的生命周期，包括启动、进入后台、进入前台和终止等事件。

  5. 应用程序的启动过程如何影响性能？
    应用程序的启动时间会受到加载时间、符号解析效率和应用程序代码复杂度等因素的影响。优化这些因素有助于缩短启动时间，提升用户体验。