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编译Runtime源码

原文链接

Runtime,也就是所谓的运行时,是Objective-C语言一个非常重要的特性。了解Runtime,对理解Objective-C这门语言有很大的帮助。苹果官方提供的有Runtime源码,不幸的是官方提供的源码是不能编译运行的。如果有一个可以编译运行的Runtime源码,我们就可以打断点调试,这对于理解Runtime机制,理解Runtime源码是大有裨益的。因此,这篇文章介绍下如何编译官方提供的Runtime源码。

可编译的Runtime源码

由于编译Runtime源码步骤比较多,我在github上放了可以直接编译运行、调试的Runtime源码,大家可以从这里下载。不过建议还是亲自动手编译一遍。

环境介绍

  1. Xcode版本:10.1
  2. macOS版本:10.14
  3. Runtime版本:objc4-750.1

Runtime源码可以从苹果开源代码网站下载。在该页面搜索objc,找到最新的objc4下载即可。

编译Runtime源码

下载好Runtime源码之后,就可以开始编译Runtime源码了。编译过程中会遇到很多错误信息,这篇文章主要是我在编译过程中遇到的错误信息以及解决方案,如果大家没有遇到对应的错误信息,直接跳过即可。

下载后的Runtime源码目录结构如下图:

image

双击打开objc.xcodeproj,编译运行即可。

Xcode打开之后如下图:

image

我们的目的就是编译出Products目录下的libobjc.A.dylib。

提示i386架构被废弃

编译Runtime源码,遇到的第一个错误信息是i386架构被废弃。

错误信息

错误信息如下:

The i386 architecture is deprecated. You should update your ARCHS build setting to remove the i386 architecture. (in target 'objc')
复制代码
The i386 architecture is deprecated. You should update your ARCHS build setting to remove the i386 architecture. (in target 'objc-trampolines')
复制代码

target分别是objc和objc-trampolines,意思是i386架构已经被废弃了,需要移出i386架构。

解决方案

解决方案就是移出对应的i386架构。

进入"TARGETS->objc-trampolines->Architecture",将Debug中的 (ARCHS_STANDARD_32_64_BIT) 改为(ARCHS_STANDARD),如下图:

image

同理,对应的TARGETS objc也是做同样的操作,只不过是在TARGETS下面选择objc,所修改的内容是一样的。

提示缺少头文件

在编译过程中,会提示缺少很多头文件,我们要做的就是加入这些头文件。我把需要用到的头文件做了个整理,可以从这里下载

错误信息

错误信息如下:

sys/reason.h file not found
复制代码

sys是文件夹,reason.h是文件名。

解决方案

解决方案就是按照Xcode给的错误提示信息,新建对应的文件夹和头文件。

新建CommonHeaders目录

因为缺少的头文件比较多,为了方便,我们在工程目录下首先新建一个文件夹CommonHeaders,所缺少的文件可以全部放倒该目录下。新建好CommonHeaders之后如下图:

image

为了让Xcode能找到我们添加的头文件,需要将CommonHeaders添加到Header Search Paths中,步骤:"TARGETS->objc->Build Settings",搜索header search,加入$(SRCROOT)/CommonHeaders,DEBUG和RELEASE都要添加。如下图:

image

添加对应的头文件

在CommonHeaders下新建sys文件夹,并且从刚才下载的头文件中找到reason.h,放到sys文件夹下。编译,对应的错误信息应该就没有了。

除了reason.h,还会提示缺少一些其他的头文件,解决方案是一样的,只是在CommonHeaders下新建不同的文件夹和拷贝不同的文件。提示的错误信息有:

'mach-o/dyld_priv.h' file not found
'os/lock_private.h' file not found
'os/base_private.h' file not found
'pthread/tsd_private.h' file not found
'System/machine/cpu_capabilities.h' file not found
'os/tsd.h' file not found
'pthread/spinlock_private.h' file not found
'System/pthread_machdep.h' file not found
'Block_private.h' file not found
'objc-shared-cache.h' file not found
'_simple.h' file not found
复制代码

pthread_machdep.h编译错误

pthread_machdep.h是我们后续加入的,里面有一些定义和原Runtime源码定义重复了,需要将pthread_machdep.h中的重复定义注释。

错误信息

错误信息如下:

Static declaration of '_pthread_has_direct_tsd' follows non-static declaration
复制代码
Static declaration of '_pthread_getspecific_direct' follows non-static declaration
复制代码
Static declaration of '_pthread_setspecific_direct' follows non-static declaration
复制代码

解决方案

分别将pthread_machdep.h文件中的_pthread_has_direct_tsd、_pthread_setspecific_direct、_pthread_getspecific_direct注释即可。

缺少CrashReporterClient.h文件

由于该文件的处理方式较为特别,所以单独说一下。

错误信息如下:

'CrashReporterClient.h' file not found
复制代码

解决方案

拷贝CrashReporterClient.h文件

首先将CrashReporterClient.h文件放到CommonHeaders目录下。

修改Preprocessor Macros

"TARGETS->objc->Build Settings",搜索"preprocessor",在Preprocessor Macros中添加 LIBC_NO_LIBCRASHREPORTERCLIENT,DEBUG和RELEASE都添加。

重启Xcode

在我电脑上做完上述操作后,编译,还是提示缺少CrashReporterClient.h文件。这时可以重启下Xcode,应该就没有这个错误信息了。

objc-runtime-new.mm编译错误

错误信息

错误信息如下:

Use of undeclared identifier 'DYLD_MACOSX_VERSION_10_11'
复制代码

使用了未定义的宏。

解决方案

在dyld_priv.h文件头部添加宏:

#define DYLD_MACOSX_VERSION_10_11 0x000A0B00
#define DYLD_MACOSX_VERSION_10_12 0x000A0C00
#define DYLD_MACOSX_VERSION_10_13 0x000A0D00
#define DYLD_MACOSX_VERSION_10_14 0x000A0E00
复制代码

dyld_priv.h是我们添加的,在CommonHeaders文件夹下找就可以。

缺少isa.h文件

错误信息

错误信息如下:

'isa.h' file not found
复制代码

解决方案

之所以将isa.h单独拿出来,是因为isa.h文件的位于最开始我们下载的Runtime源码中,在runtime文件夹下。我们需要把runtime文件夹下的isa.h文件拷贝到CommonHeaders文件夹下。isa.h文件的位置如下图:

image

can't open order file

错误信息

Xcode提示

linker command failed with exit code 1(use -v to see invocation)
复制代码

点击之后能看到详细的错误信息:

can't open order file: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.14.sdk/AppleInternal/OrderFiles/libobjc.order
复制代码

解决方案

"TARGETS->objc->Build Settings->Linking->Order File"修改为$(SRCROOT)/libobjc.order

not found -lCrashReporterClient

错误信息

Xcode提示

linker command failed with exit code 1(use -v to see invocation)
复制代码

点击后会看到错误信息:

 library not found for -lCrashReporterClient
复制代码

解决方案

"TARGETS->objc->Build Settings->Linking->Other Linker Flags"中删除lCrashReporterClient,DEBUG和RELEASE都删除,如下图:

image

macosx.internal 不能被加载

错误信息

错误信息如下:

SDK "macosx.internal" cannot be located 和  unable to find utility "clang++", not a developer tool or in PATH
复制代码

解决方案

"TARGETS->objc->Build Phases->Run Script",将脚本里面的macosx.internal改为macosx。如下图:

image

缺少Public Header File

错误信息

错误信息如下:

no such public header file: '/tmp/objc.dst/usr/include/objc/ObjectiveC.apinotes'
复制代码

解决方案

  1. "TARGETS->objc->Build Settinngs->Text-Based API->Other Text-Based InstallAPI Flags",将里面的内容设置为空。如下图

image

image
2. 将Text-Based InstallAPI Verification Mode改为Errors Only,如下图

image

编译完成

做完上述操作后,再次编译,应该就可以编译通过了,编译通过后的项目如下图:

image

注意看Products目录下的libobjc.A.dylib和libobjc-trampolines.dylib现在都不是红色了,说明这两个动态库都已经编译成功了。

最终CommonHeaders下面的目录如下图:

image

调试Runtime

编译Runtime的目的是为了调试Runtime,为了调试Runtime,需要在Runtime工程下增加一个新的Target。

添加新的Target

Xcode->File->New->Target,选择macOS->Command Line Tool,如下图:

image

比如命名为runtimeTest。

添加新的Target后的项目截图如下:

image

为新的Target添加依赖

为runtimeTest添加依赖,使用我们自己编译的动态库。

Targets->runtimeTest->Build Phase->Target Dependencies,选择objc。选择完之后如下图

image

运行runtimeTest

现在就可以在runtimeTest目录下的main.m文件中添加代码,并在Runtime源码中加断点了,运行main.m,会走到Runtime源码的断点中。运行runtimeTest之前,需要将Xcode顶部的Target改为runtimeTest,如下图

image

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