iOSApp 二进制文件重排

其实二进制文件重排很简单啊，重点在于生成 order 文件。我基于 Clang SanitizerCoverage 和业界已有的经验，整了个 AppOrderFiles，一个调用搞定！Enjoy it！

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AppOrderFiles(^(NSString *orderFilePath) { NSLog(@"OrderFilePath:%@", orderFilePath); });

苹果官方文档的古老方案

苹果的官方文档很早就给了二进制文件重排的方案：Improving Locality of Reference，『早』到甚至被苹果提示这份文档已经年久失修，部分工具和连接失效了。文档的过期不只体如今仍是 GCC 时代，连工具链好比像 gprof 也不能用了，不过 Google 也给出了 macOS 上的替代品，有兴趣的能够去研究下。

Facebook 的 hfsort

须要先用 hf-prod-collect.sh 收集数据，而后塞给 hfsort 生成 hotfuncs.txt 文件。很好很强大，不过对于编程小白来讲有必定的使用成本。

PS：此方案来自于我写了这篇文章后，jmpews 大神丢给我了个连接，受益不浅。（其实我啥都看不懂）

基于 Clang SanitizerCoverage 的方案

在 Clang 10 documentation 中能够看到 LLVM 官方对 SanitizerCoverage 的详细介绍，包含了示例代码。

简单来讲 SanitizerCoverage 是 Clang 内置的一个代码覆盖工具。它把一系列以 __sanitizer_cov_trace_pc_ 为前缀的函数调用插入到用户定义的函数里，借此实现了全局 AOP 的大杀器。其覆盖之广，包含 Swift/Objective-C/C/C++ 等语言，Method/Function/Block 全支持。

开启 SanitizerCoverage 的方法是：在 build settings 里的 “Other C Flags” 中添加 -fsanitize-coverage=func,trace-pc-guard。若是含有 Swift 代码的话，还须要在 “Other Swift Flags” 中加入 -sanitize-coverage=func 和 -sanitize=undefined。全部连接到 App 中的二进制都须要开启 SanitizerCoverage，这样才能彻底覆盖到全部调用。

基于 Clang SanitizerCoverage 我写了个工具 AppOrderFiles。CocoaPods 接入，一行调用生成 Order File。啥也不说了，全在 GayHub 里了：https://github.com/yulingtianxia/AppOrderFiles

固然这也不彻底是个人原创，对照着 Clang 文档的同时，还参考了 Improving App Performance with Order Files 这篇文章的代码。人家这篇文章虽然早就给出了，不过仍是有一些 bug 和优化空间的。

原理就是在 SanitizerCoverage 的回调函数里将地址先收集到队列里，调用 AppOrderFiles() 后会中止收集，并将队列中的 PC 地址依次翻译符号，最后去重。反正代码也很少，直接贴核心代码：

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static OSQueueHead queue = OS_ATOMIC_QUEUE_INIT; static BOOL collectFinished = NO; typedef struct { void *pc; void *next; } PCNode; // The guards are [start, stop). // This function will be called at least once per DSO and may be called // more than once with the same values of start/stop. void __sanitizer_cov_trace_pc_guard_init(uint32_t *start, uint32_t *stop) { static uint32_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; // Guards should start from 1. } // This callback is inserted by the compiler on every edge in the // control flow (some optimizations apply). // Typically, the compiler will emit the code like this: // if(*guard) // __sanitizer_cov_trace_pc_guard(guard); // But for large functions it will emit a simple call: // __sanitizer_cov_trace_pc_guard(guard); void __sanitizer_cov_trace_pc_guard(uint32_t *guard) { if (!*guard) return; // Duplicate the guard check. if (collectFinished) { return; } // If you set *guard to 0 this code will not be called again for this edge. // Now you can get the PC and do whatever you want: // store it somewhere or symbolize it and print right away. // The values of `*guard` are as you set them in // __sanitizer_cov_trace_pc_guard_init and so you can make them consecutive // and use them to dereference an array or a bit vector. *guard = 0; void *PC = __builtin_return_address(0); PCNode *node = malloc(sizeof(PCNode)); *node = (PCNode){PC, NULL}; OSAtomicEnqueue(&queue, node, offsetof(PCNode, next)); }

后记

苹果官方也提供了 PGO 的详细文档，并且操做很简单。不过它跟二进制文件重排仍是有区别的，这里不展开讲了。毕竟相对于对业务代码加载优先级的优化来讲，PGO 对启动优化性价比没那么高，应该就是高频调用函数内联之类的。

参考:抖音研发实践：基于二进制文件重排的解决方案 APP启动速度提高超15% https://mp.weixin.qq.com/s/Drmmx5JtjG3UtTFksL6Q8Q