原文出自【聽(tīng)云技術(shù)博客】：http://blog.tingyun.com/web/article/detail/1347

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動(dòng)態(tài)鏈接

要解決空間浪費(fèi)和更新困難這兩個(gè)問(wèn)題最簡(jiǎn)單的方法就是把程序的模塊相互分割開(kāi)來(lái)，形成獨(dú)立的文件，而不再將它們靜態(tài)的鏈接在一起。簡(jiǎn)單地講，就是不對(duì)那些組成程序的目標(biāo)文件進(jìn)行鏈接，等到程序要運(yùn)行時(shí)才進(jìn)行鏈接。也就是說(shuō)，把鏈接過(guò)程推遲到了運(yùn)行時(shí)再進(jìn)行，這就是 _動(dòng)態(tài)鏈接（Dynamic Linking）_的思想。

延遲綁定（PLT）

動(dòng)態(tài)鏈接比靜態(tài)鏈接性能低，主要原因是動(dòng)態(tài)鏈接下對(duì)于全局和靜態(tài)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)都要進(jìn)行復(fù)雜的GOT定位，間接尋址；對(duì)于模塊間的調(diào)用也要先定位GOT，間接跳轉(zhuǎn)，  程序的運(yùn)行速度一定會(huì)減慢。 另外因?yàn)閯?dòng)態(tài)鏈接是在運(yùn)行時(shí)完成鏈接的工作：在程序開(kāi)始執(zhí)行時(shí)，動(dòng)態(tài)鏈接器都要進(jìn)行一次鏈接工作，動(dòng)態(tài)鏈接器會(huì) search 并 load 所需要的 共享對(duì)象，然后進(jìn)行符號(hào)查詢 地址重定位，這一系列動(dòng)作會(huì)減慢程序的啟動(dòng)速度。

PLT 就是為了優(yōu)化動(dòng)態(tài)鏈接性能而存在，基本思想就是 當(dāng)函數(shù)第一次被調(diào)用到時(shí)才進(jìn)行綁定（符號(hào)查找，重定位），如果沒(méi)有用到則不進(jìn)行 bind。 這樣在程序執(zhí)行時(shí)，模塊間的函數(shù)調(diào)用都沒(méi)有進(jìn)行 bind ， 而是需要調(diào)用時(shí)才由 動(dòng)態(tài)鏈接器來(lái)負(fù)責(zé) bind 。這樣可以加速程序的啟動(dòng)速度。

Mach-O Lazy Bind

Mach-O 文件通過(guò)dyld 加載的時(shí)候并沒(méi)有確定每一個(gè)函數(shù)的具體地址在哪里，而是在真正調(diào)用該函數(shù)的時(shí)候通過(guò) 過(guò)程鏈接表（procedure linkage table），簡(jiǎn)稱 PLT，來(lái)進(jìn)行一次lazybind。

結(jié)合Mach-O 文件的分析與代碼的調(diào)試簡(jiǎn)單的分析一下。

 源代碼如下：

分別在兩個(gè)printf函數(shù)處下 斷點(diǎn)。

第一個(gè)調(diào)用printf函數(shù)

在0x100000f52 \<+34\>行處通過(guò)callq 0x100000f76 來(lái)調(diào)用printf。

執(zhí)行callq指令 之后代碼跳轉(zhuǎn)到這里：

這里的jmpq 要跳轉(zhuǎn)到 0x0000000100000F8C ，這個(gè)地址是從 —Data , —la-symbol-ptr  中的Lazy Symbol Pointers 中獲取到的。

通過(guò)lldb 的命令 查看 0x100001010處的地址 獲取了同樣的值。

通過(guò)—stub—helper進(jìn)行l(wèi)azybind

在Mach-O 中每一個(gè)Symbol Stub 可能有以下兩種行為其中之一：跳轉(zhuǎn)到函數(shù)的指令，執(zhí)行函數(shù)體，通過(guò)動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)庫(kù)鏈接器查找函數(shù)的Symbol，然后執(zhí)行函數(shù)體

查看 —stubs的Section 數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)只有一個(gè)函數(shù)就是 printf

這里的Data 其實(shí)就是上面看到的 jmpq 的代碼。執(zhí)行之后代碼跳轉(zhuǎn)到了這樣的代碼片段。

這里就是通過(guò) —stub-helper來(lái)調(diào)用 dyld-stubbinder函數(shù)來(lái)計(jì)算printf 函數(shù)的真是地址。 通過(guò)下面的 信息可以看出來(lái)，jmpq 0x100000f7c ,就是在壓如入?yún)?shù)0x0 （函數(shù)的link 的時(shí)候給的編號(hào)） 之后跳轉(zhuǎn)到Section的起始處，調(diào)用 binder（一段匯編代碼， 作用就是計(jì)算具體的函數(shù)地址，并調(diào)用printf 函數(shù)）

第二次調(diào)用printf 函數(shù)

執(zhí)行指令之后發(fā)現(xiàn)和第一次調(diào)用printf 已經(jīng)不一樣了。

再一次查看 0x100001010 處內(nèi)存值。已經(jīng)很第一次不同了，也就是說(shuō)， —Data, —la-symbol-ptr 中指向printf地址的值已經(jīng)發(fā)生了變化，指向了 printf的指令。

這就證明了，延遲綁定只會(huì)在第一次調(diào)用的時(shí)候發(fā)生。整個(gè)流程與 linux中的PLT 和GOT 在實(shí)現(xiàn)邏輯上基本相同，只是實(shí)現(xiàn)代碼不同而已。

參考《Mac OS X  and iOS Internals》、《鏈接，裝載與庫(kù)》

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新聞名稱：Mach-O的動(dòng)態(tài)鏈接（LazyBind機(jī)制）-創(chuàng)新互聯(lián)
本文來(lái)源：http://www.rwnh.cn/article30/jdhso.html

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