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二进制重排也称clang插桩（swift插桩） -
官方文档地址 clang 插桩
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急需使用，直接看第三部分代码即可
1. LLVM
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再学习
二进制重排之前，我们需要先了解下 苹果出的一个伟大的编译架构--LLVM -
LLVM采用了前、后端分离的模式，可以使前、后端独立开发
这样提供了相当大的便利：例如新研发一门语言（swift）只需要前端开发。新产出一种架构（M1）只需要后端开发即可
1.1. LLVM 编译架构（前端、优化器、后端）
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前端主要是代码解释器，主要做预编译（宏展开，头文件导入），编译（词法分析、语法分析，语义分析，抽象语法树生成），中间IR代码生成
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优化器主要是优化IR代码，把传入的IR代码通过优化等级进行优化（可在XCode的Build Settings的Opitmization Level中设置）
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后端主要是链接生成可执行文件，（如果工程设置bitcode，苹果会多一步优化，把.ll-->.bc）把传入的IR代码进行汇编，生成目标（object）文件，然后连接（符号绑定），之后生成可执行文件（executable）
2. 虚拟内存和物理内存
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虚拟内存是一张表，而物理内存是真实的内存。
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应用的启动（虚拟内存，物理内存模仿）：
3. 二进制重排
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当
加载页表的时候，会有极短的时间出现缺页中断（PageFault），出现一次的缺页中断是感知不到的，但是当冷启动的时候，会出现大量的缺页中断（PageFault），用户就会感知到。 -
二进制重排主要减少的是缺页中断（PageFault）的情况。
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我们再说一下启动过程，毕竟二进制重排是优化的启动。
- 我们在程序运行时，分为
冷启动和热启动. - 冷启动： 内存中没有应用信息，从磁盘中启动
- 热启动： 内存中有内存信息，通过内存启动
- 我们在程序运行时，分为
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我们可以通过工具
Instruments观看缺页中断（PageFault）的次数。（Instruments的使用这里就不说了。）
3.1. 代码实现
- 玩过源码的兄弟们都可以知道，在
objc源码中有个.order文件
这个就是可以排序启动页表中function顺序的
那么问题来了，我们怎么可以获取他的启动顺序？（当时我也想过好多办法，就是hook函数之类的，但是都不理想，直到知道了clang插桩）
目的：获取启动后，所有方法顺序，然后写到order文件中
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官网 ：clang 插桩，已经有了思路和实现方法了。我就直接写代码了
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1、 在
build Setting的Other C flag中添加-fsanitize-coverage=func,trace-pc-guard
- 2、实现代码
//定义原子队列
static OSQueueHead symbolList = OS_ATOMIC_QUEUE_INIT;
//定义符号结构体
typedef struct{
void *pc;
void *next;
} SYNode;
void __sanitizer_cov_trace_pc_guard_init(uint32_t *start,
uint32_t *stop) {
static uint64_t N; // Counter for the guards.
if (start == stop || *start) return; // Initialize only once.
printf("INIT: %p %p\n", start, stop);
for (uint32_t *x = start; x < stop; x++)
*x = ++N;
}
void __sanitizer_cov_trace_pc_guard(uint32_t *guard) {
// if (!*guard) return;
//当前函数返回到上一个调用的地址!!
void *PC = __builtin_return_address(0);
//创建结构体!
SYNode * node = malloc(sizeof(SYNode));
*node = (SYNode){PC,NULL};
//加入结构!
OSAtomicEnqueue(&symbolList, node, offsetof(SYNode, next));
}
// 调用 此方法 ，生成order 文件
- (void) createOrder {
//定义数组
NSMutableArray<NSString *> * symbolNames = [NSMutableArray array];
while (YES) {//一次循环!也会被HOOK一次!!
SYNode * node = OSAtomicDequeue(&symbolList, offsetof(SYNode, next));
if (node == NULL) {
break;
}
Dl_info info = {0};
dladdr(node->pc, &info);
// printf("%s \n",info.dli_sname);
NSString * name = @(info.dli_sname);
free(node);
BOOL isObjc = [name hasPrefix:@"+["]||[name hasPrefix:@"-["];
NSString * symbolName = isObjc ? name : [@"_" stringByAppendingString:name];
//是否去重??
[symbolNames addObject:symbolName];
}
//反向数组
// symbolNames = (NSMutableArray<NSString *>*)[[symbolNames reverseObjectEnumerator] allObjects];
NSEnumerator * enumerator = [symbolNames reverseObjectEnumerator];
//创建一个新数组
NSMutableArray * funcs = [NSMutableArray arrayWithCapacity:symbolNames.count];
NSString * name;
//去重!
while (name = [enumerator nextObject]) {
if (![funcs containsObject:name]) {//数组中不包含name
[funcs addObject:name];
}
}
[funcs removeObject:[NSString stringWithFormat:@"%s",__FUNCTION__]];
//数组转成字符串
NSString * funcStr = [funcs componentsJoinedByString:@"\n"];
//字符串写入文件
//文件路径
NSString * filePath = [NSTemporaryDirectory() stringByAppendingPathComponent:@"launch.order"];
//文件内容
NSData * fileContents = [funcStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
[[NSFileManager defaultManager] createFileAtPath:filePath contents:fileContents attributes:nil];
}
注： 在.m文件中调用。[self createOrder] 即可
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3、这样就可以在
tmp 文件夹找到launch.order文件。 -
4、 最后加入到工程中就可以了
当然我也把
launch.order文件放在了根目录
注意：这写的代码，不要带进提审包中。只在提审工程中加入order文件即可。
3.2. 扩展
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说下
swift插桩，原理和clang插桩是一样的，只需要在Other Swift Flags中加入设置即可
-sanitize-coverage=func -sanitize=undefined
4. 总结
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二进制重排可以马上用在工程中的，而且比较大的工程效果很明显（我们做的一个游戏，从3.6s优化到2.7s左右） -
另外我觉得，实现二进制重排网上好多文章，不是最重要的，
重要的是编译链接这一块，对我们来说比较重要，毕竟这一块有些了解，我们看问题可能会更清澈一些 -
最后，如果小谷接触到其他比较有用的优化技巧 就再来篇博客
