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OC 底层原理 11：类的加载（上）

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前言

在上一篇文章 OC 底层原理 10：dyld 与 objc 的关联 中，我们了解了 dyld 和 objc 是如何关联的。本文的主要目的是理解类的相关信息是如何加载到内存的，其中重点关注 map_image。

类的加载流程

类的加载流程可以大致分为以下几个步骤：

  1. 加载镜像 ：dyld 会将可执行文件或动态库中的 Mach-O 文件加载到内存中，形成一个镜像。
  2. 重定位镜像 ：将镜像中的符号地址重新计算为加载后的地址，以便程序可以在正确的地址空间运行。
  3. 绑定镜像 ：将镜像中的符号与实际的函数或数据地址绑定起来。
  4. 初始化镜像 ：调用镜像中指定的初始化函数，完成一些必要的初始化工作。

map_image

map_image 是 dyld 中负责将 Mach-O 文件加载到内存并创建镜像的函数。其原型如下：

int map_image(struct mach_header *header, unsigned long slide,
              vm_prot_t protection, vm_prot_t max_protection,
              vm_offset_t *addr);

其中，参数 header 是指向 Mach-O 文件头部的指针，slide 是滑动链接的偏移量，protection 和 max_protection 指定了映射的内存保护属性，addr 是输出参数，返回映射后的镜像的地址。

map_image 的主要工作流程如下：

  1. 校验 Mach-O 头部 ：检查 Mach-O 文件头部的有效性，确保它是有效的 Mach-O 文件。
  2. 分配内存 ：为镜像分配所需的内存空间。
  3. 复制数据段 ：将 Mach-O 文件中的数据段复制到分配的内存空间中。
  4. 重定位符号 ：根据滑动链接偏移量，重定位 Mach-O 文件中的所有符号地址。
  5. 绑定符号 ：将镜像中的符号与实际的函数或数据地址绑定起来。
  6. 执行初始化函数 ：调用 Mach-O 文件中指定的初始化函数，完成一些必要的初始化工作。
  7. 返回镜像地址 ：将映射后的镜像地址返回给调用者。

总结

map_image 是 dyld 中负责将 Mach-O 文件加载到内存并创建镜像的核心函数。它通过校验 Mach-O 头部、分配内存、复制数据段、重定位符号、绑定符号和执行初始化函数等一系列步骤来完成类的加载过程。理解 map_image 的工作原理对于深入了解 OC 运行时至关重要。