iOS 关于符号该知道的事儿

符号表是什么

符号表 debugger Symbols，是Xcode编译项目生成的.dSYM文件

通俗点说，我们定义的方法和变量都有名称，保存这些名称的表就是符号表。

符号绑定及其过程

ASLD和重定向

image是镜像，本地编译完的可执行文件运行到内存后就是镜像。UIKit、Foundation等动态库的可执行文件拷贝到内存就是镜像文件。

断点输出image list指令可以查看项目可执行文件的首地址

每次machO运行的时候，这个首地址位置都不一样，原因是系统会在虚拟地址前增加一个随机偏移量（ASLR）

通过符号的地址和这个首地址相减，可以得到一个偏移，这个偏移值无论重新运行多少次不会改变。

接下来我们来说一下什么是重定向：ASLR + 偏移值 = 内存值

• 内部函数地址通过重定向可以计算

• 外部函数（NSLog等动态库函数）无法计算函数地址

符号的加载时机

DYLD动态链接器加载image，MachOview里面看到的Load Commands就是工程依赖库的基本信息，里面能看到很多系统库。加载完依赖库以后才会加载应用。

符号表使用了PIC技术，就是位置代码独立。首次启动应用但还未调用NSLog方法时，我们依旧可以在Dynamic Symbol table的Indirect Symbols里面能看到NSLog及其一些信息，但是这个时候其实还未进行符号绑定，里面记录的也不是真实的函数地址。

直到首次使用该方法时DYLD才会去做符号绑定（告诉当前应用这个函数的真实地址），下次就可以直接访问符号表进行调用。

这个就是符号的懒加载

符号绑定的流程

每个外部方法调用，首先要找到外部符号的桩。就是在symbol pointer stubs表找到存储的数据，这里存储的是跳转指令及传参。

接下来就需要去懒加载表（Lazy Symbol Pointers）里查找方法的相关信息。

如果是首次调用该方法，懒加载表记录的是Non Lazy Symbol Pointers里dyld_stub_binder的方法地及第一步的传参。

dyld_stub_binder会到动态库里获取真实的方法地址，替换掉懒加载表的数据然后调用。

后续的每次调用就可以直接通过已绑定成功的函数地址调用函数，不需要再次绑定。

怎么去除符号

为什么要去除符号

去除符号后安装包会变小，应用更加安全

符号分几种

• 全局符号（导出符号），一般提供给外部用，做为动态库用。所以动态库不能全部去掉符号。
• 间接符号（导入符号），从Foundation等动态库过来的函数，需要做符号绑定的，所以不可以去掉

APP自己的方法一般不需要提供外部使用，所以除了间接符号，其他符号可以去除。

作用于本文件，static修饰函数的符号是本地符号。

作用于本文件，没有static的函数，可以提供给其他文件调用的，就是全局符号。

本地符号如果不使用，符号不会生成。

全局符号不使用也会生成符号。

通过objcdump –macho -t symboldemo1指令可以查看符号表

• 前缀 l = local，本地符号

• 前缀 g = gobal，全局符号

Xcode相关的配置

通过Xcode的设置可以控制我们需要保留在符号表的符号

Build Setting -> Target -> Deployment postprocessing 设置为NO编译时保留符号，打包的时候才去除。

Build Setting -> strip Style

• All Symbol 一般APP用，只剩下间接符号
• Non-Global Symbol，一般给动态库用，只剩全局符号
• Debugging Symbol，编译时会做去符号操作，此时debug也无法断点

怎么恢复符号

逆向工程会有恢复符号的技术，什么能恢复符号呢？

OC有动态语言的特性，runtime可以通过字符串获得类、方法……

上述变量明即便设置了去除符号，在MachO文件中依旧会以字符串方式保存。

使用restore_symbol工具（搜索下载，找不到留言），可以恢复OC和swift的本地符号。

• swift属于动态派发所以可以恢复

• OC有动态语言特性，所以可以恢复

• C函数没有动态特性所以不可以恢复

怎么修改符号

fishhook框架

fishHook 是 Facebook 提供的一个动态修改链接 mach-O 文件的工具

通过 修改符号表的指向 实现 勾起方法 的效果

代码很简单，fishHook 提供了两个钩子方法及一个钩子结构体，

一般如下构建rebinding结构体传入rebind_symbols函数即可

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // hook NSLog
    struct rebinding nslog = {};
    // 方法名
    nslog.name = "NSLog";
    // 替换进去的方法
    nslog.replacement = new_NSLog;
    // 被替换的方法指针
    nslog.replaced = (void *)&sys_NSlog;
    // 创建结构体数组
    struct rebinding rbs[1] = {nslog};
    // hook
    rebind_symbols(rbs, 1);
}

// 系统NSLog的函数地址
static void (*sys_NSlog)(NSString *format, ...);

// 定义新的NSLog
void new_NSLog(NSString *format, ...) {
    format = [format stringByAppendingString:@"\n hook Succ"];
    sys_NSlog(format);
}

//点击一下 就输出
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    NSLog(@"test");
}

fishhook的流程

fishhook 是通过重新绑定符号实现功能的，首先我们看一下怎么利用符号找到方法的名字

懒加载符号表（Lazy Symbol Pointers）和间接符号表（Indirect Symbols）的记录顺序是一致的。

在间接符号表（Lazy Symbol Pointers）的Data段，记录着这个符号在总符号表（Symbols）的编号。

根据编号查找总符号表，可以看到方法所属的库（Library）以及在字符串表（String Table）记录的偏移（string table index）。

到字符串表里面使用string table index加上字符串表第一行的pFile地址得出对应行，就能找到对应函数名。

那么其实只要反向操作上述过程，就可以通过方法名找到符号所在位置！

• 1、fishhook在字符串表（String Table）使用.分割字符串，对比传入的方法名找出所在行，再用所在行减去首行pFile算出string table index

• 2、在总符号表（String Table）遍历对比string table index 查出符号在总符号表的位置（symbols index）

• 3、在间接符号表（Indirect Symbols）用symbols index 查找该符号偏移值（indirect symbols index）

• 4、通过符号在懒加载符号表（Lazy Symbol Pointers）和间接符号表（Indirect Symbols）位置一一对应的关系就可以就找到符号在懒加载符号表的位置。

• 5、最终修改的值是懒加载符号表（Lazy Symbol Pointers）里记录的值

后续调用方法的时候先找桩，找到桩就会找lazy symbol pointer执行，此时找到的就是修改后的方法地址了。

解决第三方库的符号冲突

动态库的情况

当两个动态库都有同名方法的时候，动态库方法的调用是先找到方法所在库，再去找方法符号。

所以找到了A库就不会到B库找符号。动态库之间不存在符号冲突

静态库的情况

两个静态库都有同名方法的时候

• 1、如果静态库没有被使用到，就不会被链接，其链接的最小单位是类
• 2、链接器链接到A符号之后就不会再链接同名的A符号了

如果静态库里面添加分类，那情况就会不一样了。分类是动态添加的，分类在编译时不会被链接。

静态库链接的时候也不确定动态库是否使用分类代码，所以不会链接分类，运行就会崩溃找不到该方法。

所以解除上述问题的办法就是添加Other Link Flags添加-ObjC参数，这样编译的时候就会连同分类里面的代码把所有OC代码编译进去。

两个静态库都有分类的时候，可以通过Build Setting -> Other Link Flags参数使用-forceload指定库加载代码，以解决冲突。

碰到两个静态库都有动态代码需要链接的时候，又不提供源码的时候，使用llvmobjcopy修改库的二进制文件添加前缀以解决冲突。