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启动优化clang插桩(一)

作者 Jony唐
2023年3月21日 20:31

启动优化clang插桩(一)

一、了解Clang

首先到Clang地址:Clang Documentation Pasted Graphic.pngPCs指的是CPU的寄存器,用来存储将要执行的下一条指令的地址,Tracing PCs就是跟踪CPU将要执行的代码。

二、如何使用

网页下拉有个Example Pasted Graphic 1.png 使用之前要在工程添加标记: Pasted Graphic 2.png

编译器就会在每一行代码的边缘插入这一段函数:__sanitizer_cov_trace_pc_guard(&guard_variable)

打开实例demo,在Build Settings 搜索 Other c Flag 填入 -fsanitize-coverage=trace-pc-guard

1__#$!@%!#__Pasted Graphic 1.png

项目会报未定义符号的错:

Pasted Graphic 7.png

这就需要去定义这两个符号,先把这两个函数复制过来:

Pasted Graphic 5.png 先把代码复制进ViewController

extern "C" void __sanitizer_cov_trace_pc_guard_init(uint32_t *start,
                                                    uint32_t *stop) {
  static uint64_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);
extern "C" void __sanitizer_cov_trace_pc_guard(uint32_t *guard) {
  if (!*guard) return;  // Duplicate the guard check.
  // 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.
  void *PC = __builtin_return_address(0);
  char PcDescr[1024];
  // This function is a part of the sanitizer run-time.
  // To use it, link with AddressSanitizer or other sanitizer.
  __sanitizer_symbolize_pc(PC, "%p %F %L", PcDescr, sizeof(PcDescr));
  printf("guard: %p %x PC %s\n", guard, *guard, PcDescr);
}

把头文件也粘贴进来:

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <sanitizer/coverage_interface.h>

两个方法里面都有extern “C”extern “C”的主要作用是为了能够正确实现C++去调用其他C语言的代码,加上extern “C”就会指示作用域内的代码按照C语言区编译,而不是C++,这个extern “C”在OC项目里没什么用,直接删除

此时还会包一个错误:

Pasted Graphic 8.png

这个__sanitizer_symbolize_pc(PC, "%p %F %L", PcDescr, sizeof(PcDescr));函数没有什么作用,直接删除即可。

三、代码调试

cmd + r运行,此时终端会打印一些信息:

Pasted Graphic 9.png

删除两个函数里面的注释,先注释第二个的内容,然后运行

INIT: 0x1025c5478 0x1025c54f0

这是运行打印得到的地址,就是函数(uint32_t *start, uint32_t *stop)startstop两个指针的地址

stop存储的就是我们工程里面符号的个数

for (uint32_t *x = start; x < stop; x++)
        *x = ++N;

看一下这个for循环,start会先复制给*xx++就是内存平移,按照uint32_t的大小去平移,而uint32_t的定义是typedef unsigned int uint32_t; 是无符号整型,占4个字节,所以每次按4个字节平移。

startstop里面存的是什么,打断点调试:

Pasted Graphic 10.png

先看start:

INIT: 0x1042a5278 0x1042a52e0
(lldb) x 0x1042a5278
0x1042a5278: 01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 00 00 00  ................
0x1042a5288: 05 00 00 00 06 00 00 00 07 00 00 00 08 00 00 00  ................
(lldb)

由于uint32_t4个字节来存储发现start就是 0 1 2 3 4…,再看stop,由于stop的已经是结束位置,读取的数据是在startstop之间的数据,所以需要向前平移4个字节得到其真实数据。

(lldb) x (0x1042a52e0-4)
0x1042a52dc: 1a 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 fe f1 29 04  ..............).
0x1042a52ec: 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 90 40 2a 04  .............@*.
(lldb)

可以得到1a 就是26,也可以循环外面打印结果: Pasted Graphic 11.png 可以得到:

TraceDemo[16814:301325] 26

也是26个符号。

四、测试验证方法

可以验证一下,添加一个函数:

void test(void) {
    NSLog(@"%s",__func__);
}

符号变成27

TraceDemo[16911:304537] 27

再添加一个block

void (^block) (void) = ^{
    NSLog(@"%s",__func__);
};

符号变成28

TraceDemo[16933:305465] 28

添加一个数据类型属性:

@property (nonatomic ,assign) int age;

由于系统自动生成getter、setter方法,符号变成30

TraceDemo[16975:306816] 30

添加一个对象属性:

@property (nonatomic ,copy) NSString *str;

符号变成33

TraceDemo[17041:308780] 33

对象属性由于ARC,系统自动除了生成getter、setter方法外还生成了cxx_destruct()析构函数

添加一个方法:

- (void)test{
}

符号变成34

TraceDemo[17114:311256] 34

在其他类AppDelegate类中添加一个属性:

@interface AppDelegate : UIResponder <UIApplicationDelegate>
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@end

符号变成37:

TraceDemo[17266:316294] 37

符号变成37

结论

这就说明了通过这个方法整个项目里的符号,它都能捕获到。

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