内容简介:LLVM本身并不是编译器,只是一套用于开发编译器、解释器等程序语言相关工具的LLVM1 an umbrella project that hosts and develops a set of close-knit low-level toolchain components (e.g., assemblers, compilers, debuggers, etc.) LLVM 是一个涵盖和开发一系列紧密结合的低级工具链组件(例如,汇编器,编译器,调试器等)的综合项目传统的编译器通常分为三个部分,前端(fr
LLVM本身并不是编译器,只是一套用于开发编译器、解释器等程序语言相关 工具 的 库 ,主要聚焦于编译器后端功能,如代码生成、代码优化、JIT等。
LLVM1 an umbrella project that hosts and develops a set of close-knit low-level toolchain components (e.g., assemblers, compilers, debuggers, etc.) LLVM 是一个涵盖和开发一系列紧密结合的低级工具链组件(例如,汇编器,编译器,调试器等)的综合项目
传统的编译器通常分为三个部分,前端(frontEnd),优化器(Optimizer)和后端(backEnd),在编译过程中,前端主要负责词法和语法分析,将源代码转化为 抽象语法树 ;优化器则是在前端的基础上,对得到的中间代码进行优化,使代码更加高效;后端则是将已经优化的中间代码转化为针对各自平台的机器代码。
Clang
Clang 是一个C、C++、Objective-C和Objective-C++编程语言的编译器前端。它采用了LLVM作为其后端。
Clang是2005年由苹果电脑发起,是LLVM编译器工具集的前端(front-end),目的是输出代码对应的抽象语法树(Abstract Syntax Tree, AST),并将代码编译成LLVM Bitcode。接着在后端(back-end)使用LLVM编译成平台相关的机器语言 。Clang支持C、C++、Objective C。
Clang本身性能优异,其生成的AST所耗用掉的内存仅仅是GCC的20%左右,测试证明Clang编译Objective-C代码时速度为GCC的3倍,还能针对用户发生的编译错误准确地给出建议。
iOS中的编译
Objective C采用Clang作为前端,而Swift则采用swift()作为前端,二者LLVM(Low level vritual machine)作为编译器后端。编译过程如下图
来看看一个文件的编译过程,新建Test.m
#import <Foundation/Foundation.h> int main(){ @autoreleasepool { NSLog(@"%@",@"Hello Leo"); } return 0; } 复制代码
在终端输入: clang -ccc-print-phases -framework Foundation test.m -o test
会看到下列的:
0: input, "Foundation", object 1: input, "test.m", objective-c 2: preprocessor, {1}, objective-c-cpp-output//预处理 3: compiler, {2}, ir //编译生成IR(中间代码) 4: backend, {3}, assembler//汇编器生成汇编代码 5: assembler, {4}, object//生成机器码 6: linker, {0, 5}, image//链接 7: bind-arch, "x86_64", {6}, image//生成Image,也就是最后的可执行文件 复制代码
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。
编译器优化
LVVM优化器会进行BitCode的生成,链接期优化等等
编译器后端
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
四、Xcode执行Build的流程
- 编译信息写入辅助文件,创建编译后的文件架构(name.app)
- 写入辅助文件:将项目的文件结构对应表、将要执行的脚本、项目依赖库的文件结构对应表写成文件,方便后面使用
- 运行预设脚本:Cocoapods 会预设一些脚本,当然你也可以自己预设一些脚本来运行。这些脚本都在 Build Phases 中可以看到;
- 编译文件:针对每一个文件进行编译,生成可执行文件 Mach-O,这过程 LLVM 的完整流程,前端、优化器、后端;使用CompileC和clang命令。
- 链接库,例如Foundation.framework,AFNetworking.framework…
- 拷贝资源文件:将项目中的资源文件拷贝到目标包;
- 编译 storyboard 文件:storyboard 文件也是会被编译的;
- 链接 storyboard 文件:将编译后的 storyboard 文件链接成一个文件;
- 编译 Asset 文件:我们的图片如果使用 Assets.xcassets 来管理图片,那么这些图片将会被编译成机器码,除了 icon 和 launchImage;
- 运行 Cocoapods 脚本:将在编译项目之前已经编译好的依赖库和相关资源拷贝到包中。
- 创建.app文件和对其签名
dSYM 文件
我们在每次编译过后,都会生成一个dsym文件。dsym文件中,存储了16进制的函数地址映射。
在App实际执行的二进制文件中,是通过地址来调用方法的。在App crash的时候,第三方工具(Fabric,友盟等)会帮我们抓到崩溃的调用栈,调用栈里会包含crash地址的调用信息。然后,通过dSYM文件,我们就可以由地址映射到具体的函数位置。
五、提高项目Build速度
查看编译时间
我们需要一个途径,能够看到编译的时间,这样才能有个对比,知道我们的优化究竟有没有效果。 对于XCode 8,关闭XCode,终端输入以下指令 $ defaults write com.apple.dt.Xcode ShowBuildOperationDuration YES
代码优化-forward declaration
@class CLASSNAME,而不是#import CLASSNAME.h。这样,编译器能大大提高#import的替换速度。
对常用工具类打包
打包成Framework或者静态库,这样编译的时候这部分代码就不需要重新编译了。
常用头文件放到预编译文件里
XCode的pch文件是 预编译文件 ,这里的内容在执行XCode build之前就已经被预编译,并且引入到每一个.m文件里了。
Debug模式下,不生成dsym文件
上文提到了,dysm文件里存储了调试信息,在Debug模式下,我们可以借助XCode和LLDB进行调试。所以,不需要生成额外的dsym文件来降低编译速度。
Debug开启Build Active Architecture Only
在XCode -> Build Settings -> Build Active Architecture Only 改为YES。这样做,可以只编译当前的版本,比如arm7/arm64等等,记得只开启Debug模式。这个选项在高版本的XCode中自动开启了。
以上所述就是小编给大家介绍的《APP编译过程》,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持!
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