iOS 底层探索篇 —— dyld 加载流程（下）

dyld 加载流程：深入探索 Objective-C 运行时初始化

加载 Mach-O 文件：dyld 加载流程的上半部分

在上一篇文章中，我们研究了 dyld 加载流程的上半部分，了解了 dyld 如何将 Mach-O 可执行文件加载到虚拟内存中。今天，我们将深入了解加载流程的剩余部分，重点关注 Objective-C 运行时初始化。

Objective-C 运行时初始化

加载 Mach-O 文件后，dyld 就会初始化 Objective-C 运行时。该过程主要由 _objc_init 函数完成。在 iOS 系统中，_objc_init 通常从 main() 函数在应用程序启动时调用。

_objc_init 函数执行以下关键步骤：

• 调用 _dyld_objc_notify_register：

此函数注册一个回调函数，以便在 dyld 加载新的 Objective-C 类时调用该函数。它确保 Objective-C 运行时可以跟踪并初始化新加载的类。

• 调用 _objc_load_image：

此函数加载包含 Objective-C 类定义的 Mach-O 文件。它解析类信息，创建类对象，并将其添加到 Objective-C 运行时的类表中。

• 调用 _objc_init_classes：

此函数初始化 Objective-C 类。它调用类构造函数，执行类变量的初始化，并设置类方法的实现。

深入剖析 _dyld_objc_notify_register

_dyld_objc_notify_register 函数是一个回调函数，在 dyld 加载新的 Objective-C 类时调用。它接收指向 map_images 结构体的指针，该结构体包含有关新加载的 Mach-O 文件的信息。

该函数执行以下步骤：

• 获取 Mach-O 文件的 Objective-C 部分。
• 解析 Objective-C 类信息。
• 创建类对象并将其添加到 Objective-C 运行时的类表中。
• 调用 _objc_register_classes，该函数通知 Objective-C 运行时关于新加载的类。

代码示例

void _dyld_objc_notify_register(struct mach_header *mh, intptr_t vm_slide) {
  // ...
}

总结

dyld 加载流程对于 iOS 系统中的应用程序启动至关重要，因为它加载 Mach-O 可执行文件并初始化 Objective-C 运行时。通过了解 _dyld_objc_notify_register 和 _objc_load_image 等函数的底层实现，我们可以深入理解 dyld 在 iOS 系统启动过程中的作用。

常见问题解答

• dyld 加载流程何时发生？
  它在应用程序启动时发生，通常从 main() 函数调用 _objc_init 函数。

• Objective-C 运行时是如何初始化的？
  Objective-C 运行时由 _objc_init 函数初始化，该函数调用 _dyld_objc_notify_register、_objc_load_image 和 _objc_init_classes 函数。

• _dyld_objc_notify_register 函数的作用是什么？
  它注册一个回调函数，以便在加载新的 Objective-C 类时调用该函数，从而确保 Objective-C 运行时可以跟踪并初始化这些类。

• _objc_load_image 函数的作用是什么？
  它加载包含 Objective-C 类定义的 Mach-O 文件，并解析类信息、创建类对象并将其添加到 Objective-C 运行时的类表中。

• _objc_init_classes 函数的作用是什么？
  它初始化 Objective-C 类，调用类构造函数，执行类变量的初始化，并设置类方法的实现。