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iOS 编译过程的原理和应用

2018-3-30 13:00 |来自: 互联网 257 0

摘要: 来源：黄文臣 blog.csdn.net/hello_hwc/article/details/53557308 前言一般可以将编程语言分为两种，编译语言和直译式语言。像C ,Objective C都是编译语言。编译语言在执行的时候，必须先通过编译器生成机器码 ...

来源：黄文臣

blog.csdn.net/hello_hwc/article/details/53557308

前言

一般可以将编程语言分为两种，编译语言和直译式语言。

像C ,Objective C都是编译语言。编译语言在执行的时候，必须先通过编译器生成机器码，机器码可以直接在CPU上执行，所以执行效率较高。

像JavaScript,Python都是直译式语言。直译式语言不需要经过编译的过程，而是在执行的时候通过一个中间的解释器将代码解释为CPU可以执行的代码。所以，较编译语言来说，直译式语言效率低一些，但是编写的更灵活，也就是为啥JS**好。

iOS开发目前的常用语言是：Objective和Swift。二者都是编译语言，换句话说都是需要编译才能执行的。二者的编译都是依赖于Clang LLVM. 篇幅**，本文只关注Objective C，因为原理上大同小异。

可能会有同学想问，我不懂编译的过程，写代码也没问题啊？这点我是不否定的。但是，充分理解了编译的过程，会对你的开发大有帮助。本文的最后，会以以下几个例子，来讲解如何合理利用XCode和编译

__attribute__
Clang警告处理
预处理
插入编译期脚本
提高项目编译速度

对于不想看我里八嗦讲一大堆原理的同学，可以直接跳到本文的最后一个章节。

iOS编译

不管是OC还是Swift，都是采用Clang作为编译器前端，LLVM(Low level vritual machine)作为编译器后端。所以简单的编译过程如图

编译器前端

编译器前端的任务是进行：语法分析，语义分析，生成中间代码(intermediate representation )。在这个过程中，会进行类型检查，如果发现错误或者警告会标注出来在哪一行。

编译器后端

编译器后端会进行机器无关的代码优化，生成机器语言，并且进行机器相关的代码优化。iOS的编译过程，后端的处理如下

LVVM优化器会进行BitCode的生成，链接期优化等等。

LLVM机器码生成器会针对不同的架构，比如arm64等生成不同的机器码。

执行一次XCode build的流程

当你在XCode中，选择build的时候（快捷键command B），会执行如下过程

编译信息写入辅助文件，创建编译后的文件架构(name.app)
处理文件打包信息，例如在debug环境下

Entitlements:

{

"application-identifier" = "app的bundleid";

"aps-environment" = development;

}

执行CocoaPod编译前脚本

例如对于使用CocoaPod的工程会执行CheckPods Manifest.lock

编译各个.m文件，使用CompileC和clang命令。

CompileC ClassName.o ClassName.m normal x86_64 objective-c com.apple.compilers.llvm.clang.1_0.compiler

export LANG=en_US.US-ASCII

export PATH="..."

clang -x objective-c -arch x86_64 -fmessage-length=0 -fobjc-arc... -Wno-missing-field-initializers ... -DDEBUG=1 ... -isysroot iPhoneSimulator10.1.sdk -fasm-blocks ... -I 上文提到的文件 -F 所需要的Framework -iquote 所需要的Framework ... -c ClassName.c -o ClassName.o

通过这个编译的命令，我们可以看到

clang是实际的编译命令

-x objective-c 指定了编译的语言

-arch x86_64制定了编译的架构，类似还有arm7等

-fobjc-arc 一些列-f开头的，指定了采用arc等信息。这个也就是为什么你可以对单独的一个.m文件采用非ARC编程。

-Wno-missing-field-initializers 一系列以-W开头的，指的是编译的警告选项，通过这些你可以定制化编译选项

-DDEBUG=1 一些列-D开头的，指的是预编译宏，通过这些宏可以实现条件编译

-iPhoneSimulator10.1.sdk 制定了编译采用的iOS SDK版本

-I 把编译信息写入指定的辅助文件

-F 链接所需要的Framework

-c ClassName.c 编译文件

-o ClassName.o 编译产物