吴品诚的技术博客

objc4-818.2 源码编译调试

2021-06-28

在平常的开发中，我们都只是知道有 objc 这个框架，为我们提供了一些底层接口(例如 runtime 以及 objc_msgSend 等)；如果我们能够将 objc 源码跑起来，加上 LLDB 进行调试，就能够清晰的分析整个代码的执行流程。

当前环境

  • macOS 11.4 (MBP 2015)
  • Xcode 12.5
  • objc4-818.2

获取源码

源码可以从苹果开源官网直接下载回来

本来想试试最新的 objc4-824 的源码，但是下载的时候报错了，所以还是拿 818.2 版本来练手吧。

error message
Please report the missing source or broken link to opensource@apple.com

开始配置

  • 解压下载好的 objc4-818.2.tar
  • 打开 objc.xcodeproj 项目工程
  • 将当前的 Scheme 设置为 objc –> My Mac

unable to find sdk ‘macosx.internal’

  • PROJECTS –> objc –> Build Settings, 将 Base SDK 改成 macOS
  • TARGETS –> objc –> Build Settings, 将 Base SDK 改成 macOS

‘sys/reason.h’ file not found

  • 下载 xnu-7195.81.3.tar.gz
  • 在项目根目录新建一个文件夹(例如：MissFiles)
  • 把 xnu-7195.81.3/bsd/sys/reason.h 文件复制到 MissFiles/sys 目录下
  • 设置头文件搜索路径：TARGETS –> objc –> Build Settings –> Header Search Paths, 添加一条 $(SRCROOT)/MissFiles

以下的报错处理方式和上面的处理方式相同, 都是拷贝对应的头文件到对应的目录下, 具体信息请参照下表：

错误描述 对应的资料 对应目录 备注
‘sys/reason.h’ file not found xnu-7195.81.3/bsd/sys/reason.h MissFiles/sys/
‘mach-o/dyld_priv.h’ file not found dyld-851.27/include/mach-o/dyld_priv.h MissFiles/mach-o/ 拷贝后会报类似错误 /MissFiles/mach-o/dyld_priv.h:130:130: Expected ','，需要将 , bridgeos(3.0) 这个内容全部注释(删除)
‘os/lock_private.h’ file not found libplatform-254.80.2/private/os/lock_private.h MissFiles/os/
‘os/base_private.h’ file not found libplatform-220.100.1/private/os/base_private.h MissFiles/os/ 注意这里下载的是 220.100.1 版本，因为后面更新的版本未提供该文件
‘pthread/tsd_private.h’ file not found libpthread-454.100.8/private/pthread/tsd_private.h MissFiles/pthread
‘pthread/spinlock_private.h’ file not found libpthread-454.100.8/private/pthread/spinlock_private.h MissFiles/pthread
‘System/machine/cpu_capabilities.h’ file not found xnu-7195.81.3/osfmk/machine/cpu_capabilities.h MissFiles/System/machine/
‘os/tsd.h’ file not found xnu-7195.81.3/libsyscall/os/tsd.h MissFiles/os/
‘System/pthread_machdep.h’ file not found Libc-825.40.1/pthreads/pthread_machdep.h MissFiles/System/ 拷贝后会有 4 个地方报错，把报错的代码通通注释掉
‘CrashReporterClient.h’ file not found Libc-825.40.1/include/CrashReporterClient.h MissFiles/
‘_simple.h’ file not found libplatform-254.80.2/private/_simple.h MissFiles/
‘objc-shared-cache.h’ file not found dyld-851.27/include/objc-shared-cache.h MissFiles/
‘Block_private.h’ file not found libclosure-79/Block_private.h MissFiles/
‘kern/restartable.h’ file not found xnu-7195.81.3/osfmk/kern/restartable.h MissFiles/kern/
‘os/linker_set.h’ file not found Libc-1439.100.3/os/linker_set.h MissFiles/os/
‘os/feature_private.h’ file not found 注释相关的引用
‘Cambria/Traps.h’ file not found 注释相关的引用
‘Cambria/Cambria.h’ file not found 注释相关的引用
‘objc-bp-assist.h’ file not found 注释相关的引用
‘os/reason_private.h’ file not found xnu-7195.81.3/libkern/os/reason_private.h MissFiles/os/
‘os/variant_private.h’ file not found Libc-1439.100.3/os/variant_private.h MissFiles/os/ 拷贝后需要将 , bridgeos 和 , bridgeos(4.0) 注释掉

上面有些库并不是最新的，因为最新版的可能并未包含我们所需的头文件，所以你可以适当找老版本。如果你不知道确实的头文件在哪个库里面，你可以通过在谷歌中输入 xxx.h site:opensource.apple.com 来定向检索，或许能够直接定位到你需要的库。

需要注释的地方(大体思路就是不清楚你就注释就行了)

  • oah_is_current_process_translated
  • dyld_platform_version_macOS_10_13
  • dyld_fall_2020_os_versions
  • os_feature_enabled_simple(objc4, preoptimizedCaches, true)
  • dyld_platform_version_macOS_10_11
  • LINKER_SET_FOREACH
  • dyld_fall_2018_os_versions
  • sdkIsAtLeast(10_12, 10_0, 10_0, 3_0, 2_0)
  • ‘_static_assert’ declared as an array with a negative size

libobjc.order 错误

ld: can't open order file: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX11.3.sdk/AppleInternal/OrderFiles/libobjc.order
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

Can't open order file: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX11.3.sdk/AppleInternal/OrderFiles/libobjc.order
  • 找到 TARGETS –> objc –> Build Settings –> Order File
  • 把 Debug 的搜索路径改成 $(SRCROOT)/libobjc.order

library not found for -loah

  • 找到 TARGETS –> objc –> Build Settings –> Other Linker Flags
  • 把 Debug 和 Release 中的 -loah 都删掉

Xcode 编译脚本的错误

/Users/xiaopin/Downloads/objc4-818.2/xcodebuild:1:1: SDK "macosx.internal" cannot be located.
/Users/xiaopin/Downloads/objc4-818.2/xcrun:1:1: sh -c '/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/usr/bin/xcodebuild -sdk macosx.internal -find clang++ 2> /dev/null' failed with exit code 16384: (null) (errno=No such file or directory)
/Users/xiaopin/Downloads/objc4-818.2/xcrun:1:1: unable to find utility "clang++", not a developer tool or in PATH
  • 找到 TARGETS –> objc –> Build Phases -> Run Script(markgc)
  • 把脚本的 macosx.internal 改成 macosx

‘CrashReporterClient.h’ file not found

在上面明明把 CrashReporterClient.h 文件拷贝到 MissFiles 目录下了，但是还是报文件未找到的错误。

  • TARGETS –> objc –> Build Settings –> Other Linker Flags, 删除 Debug 和 Release 中的 -lCrashReporterClient

Build Succeeded

经过上面繁琐的配置后，重新按下 command + B 进行编译，此时终于看到了久违的 Build Succeeded，恭喜 🎉🎉🎉，我们已经离成功不远了。

调试源码

  • 新建一个终端命令行程序, File –> New –> Target... –> macOS –> Command Line Tool, 我取名为 MYTest

  • 绑定二进制依赖

    • 找到 TARGETS –> MYTest –> Build Phases –> Dependencies, 点击 + 号把 objc 添加进去
    • 找到 TARGETS –> MYTest –> Build Phases –> Link Binary Width Libraries, 点击 + 号把 libobjc.A.dylib 添加进去

    PNG

  • 新建一个 MYObject 类, 并修改 main.m 的代码

    #import <Foundation/Foundation.h>
#import "MYObject.h"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        MYObject *obj = [MYObject alloc];
    }
    return 0;
}

  • 在 main.m 中打了断点，发现并不能断在断点处

    • 找到 TARGETS –> MYTest –> Build Phases –> Compile Source
    • 把 main.m 拖到第一个位置

好了，现在可以愉快地调试 objc 源码了 🎉🎉🎉

最后附上一张效果图

PNG

补上头文件 MissFiles.zip，请自取

参考

iOSObjective-CmacOS