一個 iOS App 的 main 函數(shù)位于 main.m 中，這是我們熟知的程序入口。但對 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，比如熟知的動態(tài)庫的加載, runtime 的初始化, + load 方法等。本文將跟隨程序執(zhí)行順序，刨根問底，從 dyld 到 runtime ，看看程序從啟動到 main 函數(shù)執(zhí)行之前都發(fā)生了什么。
main之前的加載過程
- Mach-O 加載
- 從 dyld 開始
- 加載程序相關(guān)依賴庫, 并對這些庫進(jìn)行鏈接;
- 調(diào)用每個依賴庫的初始化方法，在這一步，runtime被初始化;
- 將程序依賴的動態(tài)鏈接庫遞歸加載進(jìn)內(nèi)存;
- runtime會對項(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，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，像我們編譯過程產(chǎn)生的 .O 文件，以及程序的可執(zhí)行文件，動態(tài)庫等都是Mach-O文件。它的結(jié)構(gòu)如下:
有如下幾個部分組成：
Header：保存了一些基本信息，包括了該文件運(yùn)行的平臺、文件類型、LoadCommands的個數(shù)等等。
LoadCommands：可以理解為加載命令，在加載Mach-O文件時會使用這里的數(shù)據(jù)來確定內(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，程序所需的dyld的文件路徑，以及相關(guān)依賴庫的文件路徑。
Data： 這里包含了具體的代碼、數(shù)據(jù)等等。
系統(tǒng)加載程序可執(zhí)行文件后，通過分析文件來獲得dyld所在路徑來加載dyld，然后就將后面的事情甩給 dyld 了。
從 dyld 開始
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dyld: (the dynamic link editor)動態(tài)鏈接器，其源碼是開源的。
dyld::_main函數(shù)源碼
一切源于dyldStartup.s這個文件，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)）
上個方法返回了main 函數(shù)地址，填入?yún)?shù)并調(diào)用main 函數(shù)
這個步驟隨手就能驗(yàn)證出來，設(shè)置一個符號斷點(diǎn)斷在_objc_init：
這個函數(shù)是runtime的初始化函數(shù)，后面會提到。程序運(yùn)行在很早的時候斷住，這時候看調(diào)用棧：
看到了棧底的
dyldbootstrap::start() 方法，繼而調(diào)用了 dyld::_main() 方法，其中完成了剛才說的遞歸加載動態(tài)庫過程，由于 libSystem 默認(rèn)引入，棧中出現(xiàn)了 libSystem_initializer 的初始化方法。
- ImageLoader: 用于輔助加載特定可執(zhí)行文件格式的類，程序中對應(yīng)實(shí)例可簡稱為image(如程序可執(zhí)行文件，F(xiàn)ramework庫，bundle文件)。
兩步走：
- 在程序運(yùn)行時它先將動態(tài)鏈接的 image 遞歸加載 （也就是上面測試棧中一串的遞歸調(diào)用的時刻）;
- 再從可執(zhí)行文件 image 遞歸加載所有符號;
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
剛才說到libSystem是若干個系統(tǒng) lib 的集合，所以它只是一個容器 lib 而已，而且它也是開源的，里面實(shí)質(zhì)上就一個文件，init.c，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。
除了 runtime 環(huán)境的初始化外，_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、方法等各種符號
由于runtime向dyld綁定了回調(diào)，當(dāng) image加載到內(nèi)存后，dyld會通知 runtime 進(jìn)行處理
runtime接手后調(diào)用map_images 做解析和處理，接下來 load_images 中調(diào)用call_load_methods方法，遍歷所有加載進(jìn)來的Class，按繼承層級依次調(diào)用Class 的+load方法和其Category的 +load方法
至此，可執(zhí)行文件中和動態(tài)庫所有的符號（Class，Protocol，Selector，IMP，…）都已經(jīng)按格式成功加載到內(nèi)存中，被runtime所管理，再這之后，runtime 的那些方法（動態(tài)添加Class、swizzle等等才能生效）
main函數(shù)
當(dāng)所有的依賴庫庫的 lnitializer 都調(diào)用完后，dyld::main函數(shù)會返回程序的 main 函數(shù)地址，main 函數(shù)被調(diào)用，從而代碼來到了我們熟悉的程序入口。
結(jié)語
- 整個事件由 dyld 主導(dǎo)，完成運(yùn)行環(huán)境的初始化后，配合 ImageLoader 將二進(jìn)制文件按格式加載到內(nèi)存，
- 動態(tài)鏈接依賴庫，并由 runtime 負(fù)責(zé)加載成 objc 定義的結(jié)構(gòu)，所有初始化工作結(jié)束后，dyld 調(diào)用真正的 main 函數(shù)。
這里只是簡單了概括了從程序啟動->dyld加載依賴庫->runtime初始化->main 的過程。
參考:
iOS 程序 main 函數(shù)之前發(fā)生了什么
iOS程序啟動->dyld加載->runtime初始化(初識)
