原文鏈接http://blog.csdn.net/Hello_Hwc/article/details/53557308
科普文，轉載備用
一般可以將編程語言分為兩種，編譯語言和直譯式語言。
像C++,Objective C都是編譯語言。編譯語言在執行的時候，必須先通過編譯器生成機器碼，機器碼可以直接在CPU上執行，所以執行效率較高。
像javaScript,Python都是直譯式語言。直譯式語言不需要經過編譯的過程，而是在執行的時候通過一個中間的解釋器將代碼解釋為CPU可以執行的代碼。所以，較編譯語言來說，直譯式語言效率低一些，但是編寫的更靈活，也就是為啥JS大法好。
iOS開發目前的常用語言是：Objective和Swift。二者都是編譯語言，換句話說都是需要編譯才能執行的。二者的編譯都是依賴于Clang + LLVM. 篇幅限制，本文只關注Objective C，因為原理上大同小異。
可能會有同學想問，我不懂編譯的過程，寫代碼也沒問題啊？這點我是不否定的。但是，充分理解了編譯的過程，會對你的開發大有幫助。本文的最后，會以以下幾個例子，來講解如何合理利用XCode和編譯
__attribute__Clang警告處理預處理插入編譯期腳本提高項目編譯速度對于不想看我啰里八嗦講一大堆原理的同學，可以直接跳到本文的最后一個章節。
不管是OC還是Swift，都是采用Clang作為編譯器前端，LLVM(Low level vritual machine)作為編譯器后端。所以簡單的編譯過程如圖
編譯器前端的任務是進行：語法分析，語義分析，生成中間代碼(intermediate rePResentation )。在這個過程中，會進行類型檢查，如果發現錯誤或者警告會標注出來在哪一行。
編譯器后端會進行機器無關的代碼優化，生成機器語言，并且進行機器相關的代碼優化。iOS的編譯過程，后端的處理如下
LVVM優化器會進行BitCode的生成，鏈接期優化等等。
當你在XCode中，選擇build的時候（快捷鍵command+B），會執行如下過程
編譯信息寫入輔助文件，創建編譯后的文件架構(name.app)處理文件打包信息，例如在debug環境下Entitlements:{ "application-identifier" = "app的bundleid"; "aps-environment" = development;}執行CocoaPod編譯前腳本 例如對于使用CocoaPod的工程會執行CheckPods Manifest.lock編譯各個.m文件，使用CompileC和clang命令。CompileC ClassName.o ClassName.m normal x86_64 objective-c com.apple.compilers.llvm.clang.1_0.compilerexport LANG=en_US.US-ASCIIexport PATH="..."clang -x objective-c -arch x86_64 -fmessage-length=0 -fobjc-arc... -Wno-missing-field-initializers ... -DDEBUG=1 ... -isysroot iPhoneSimulator10.1.sdk -fasm-blocks ... -I 上文提到的文件 -F 所需要的Framework -iquote 所需要的Framework ... -c ClassName.c -o ClassName.o通過這個編譯的命令，我們可以看到
clang是實際的編譯命令-x objective-c 指定了編譯的語言-arch x86_64制定了編譯的架構，類似還有arm7等-fobjc-arc 一些列-f開頭的，指定了采用arc等信息。這個也就是為什么你可以對單獨的一個.m文件采用非ARC編程。-Wno-missing-field-initializers 一系列以-W開頭的，指的是編譯的警告選項，通過這些你可以定制化編譯選項-DDEBUG=1 一些列-D開頭的，指的是預編譯宏，通過這些宏可以實現條件編譯-iPhoneSimulator10.1.sdk 制定了編譯采用的iOS SDK版本-I 把編譯信息寫入指定的輔助文件-F 鏈接所需要的Framework-c ClassName.c 編譯文件-o ClassName.o 編譯產物鏈接需要的Framework，例如Foundation.framework,AFNetworking.framework,ALiPay.fframework編譯xib文件拷貝xib，圖片等資源文件到結果目錄編譯ImageAssets處理info.plist執行CocoaPod腳本拷貝Swift標準庫創建.app文件和對其簽名例如，我們通過iTunes Store下載微信，然后獲得ipa安裝包，然后實際看看其安裝包的內容。 
.zip雙擊zip文件，解壓縮后會得到一個文件夾。所以，ipa包就是一個普通的壓縮包。
WeChat，選擇顯示包內容，然后就能夠看到實際的ipa包內容了。通過XCode的Link Map File，我們可以窺探二進制文件中布局。 在XCode -> Build Settings -> 搜索map -> 開啟Write Link Map File
開啟后，在編譯，我們可以在對應的Debug/Release目錄下看到對應的link map的text文件。 默認的目錄在
~/Library/Developer/Xcode/DerivedData/<TARGET-NAME>-對應ID/Build/Intermediates/<TARGET-NAME>.build/Debug-iphoneos/<TARGET-NAME>.build/例如，我的TargetName是EPlusPan4Phone，目錄如下
這個映射文件的主要包含以下部分：
這個部分包括的內容 - .o 文文件，也就是上文提到的.m文件編譯后的結果。 - .a文件 - 需要link的framework
#！ Arch: x86_64 #Object files: [0] linker synthesized [1] /EPlusPan4Phone.build/EPlusPan4Phone.app.xcent [2]/EPlusPan4Phone.build/Objects-normal/x86_64/ULWBigResponseButton.o … [1175]/UMSocial_Sdk_4.4/libUMSocial_Sdk_4.4.a(UMSocialJob.o) [1188]/iPhoneSimulator10.1.sdk/System/Library/Frameworks//Foundation.framework/Foundation
這個區域的存儲內容比較簡單：前面是文件的編號，后面是文件的路徑。文件的編號在后續會用到
這個區域提供了各個段（Segment）和節（Section）在可執行文件中的位置和大小。這個區域完整的描述克可執行文件中的全部內容。
其中，段分為兩種
__TEXT 代碼段__DATA 數據段例如，之前寫的一個App，Sections區域如下，可以看到，代碼段的
__text節的地址是0x1000021B0，大小是0x0077EBC3，而二者相加的下一個位置正好是__stubs的位置0x100780D74。
# Sections:# 位置 大小 段 節# Address Size Segment Section0x1000021B0 0x0077EBC3 __TEXT __text //代碼0x100780D74 0x00000FD8 __TEXT __stubs0x100781D4C 0x00001A50 __TEXT __stub_helper0x1007837A0 0x0001AD78 __TEXT __const //常量0x10079E518 0x00041EF7 __TEXT __objc_methname //OC 方法名0x1007E040F 0x00006E34 __TEXT __objc_classname //OC 類名0x1007E7243 0x00010498 __TEXT __objc_methtype //OC 方法類型0x1007F76DC 0x0000E760 __TEXT __gcc_except_tab 0x100805E40 0x00071693 __TEXT __cstring //字符串0x1008774D4 0x00004A9A __TEXT __ustring 0x10087BF6E 0x00000149 __TEXT __entitlements 0x10087C0B8 0x0000D56C __TEXT __unwind_info 0x100889628 0x000129C0 __TEXT __eh_frame0x10089C000 0x00000010 __DATA __nl_symbol_ptr0x10089C010 0x000012C8 __DATA __got0x10089D2D8 0x00001520 __DATA __la_symbol_ptr0x10089E7F8 0x00000038 __DATA __mod_init_func0x10089E840 0x0003E140 __DATA __const //常量0x1008DC980 0x0002D840 __DATA __cfstring0x10090A1C0 0x000022D8 __DATA __objc_classlist // OC 方法列表0x10090C498 0x00000010 __DATA __objc_nlclslist 0x10090C4A8 0x00000218 __DATA __objc_catlist0x10090C6C0 0x00000008 __DATA __objc_nlcatlist0x10090C6C8 0x00000510 __DATA __objc_protolist // OC協議列表0x10090CBD8 0x00000008 __DATA __objc_imageinfo0x10090CBE0 0x00129280 __DATA __objc_const // OC 常量0x100A35E60 0x00010908 __DATA __objc_selrefs0x100A46768 0x00000038 __DATA __objc_protorefs 0x100A467A0 0x000020E8 __DATA __objc_classrefs 0x100A48888 0x000019C0 __DATA __objc_superrefs // OC 父類引用0x100A4A248 0x0000A500 __DATA __objc_ivar // OC iar0x100A54748 0x00015CC0 __DATA __objc_data0x100A6A420 0x00007A30 __DATA __data0x100A71E60 0x0005AF70 __DATA __bss0x100ACCDE0 0x00053A4C __DATA __commonSection部分將二進制文件進行了一級劃分。而，Symbols對Section中的各個段進行了二級劃分， 例如，對于__TEXT __text,表示代碼段中的代碼內容。
而對應的Symbols，起始地址也是0x1000021B0。其中，文件編號和上文的編號對應
具體內容如下
# Symbols: 地址 大小 文件編號 方法名# Address Size File Name0x1000021B0 0x00000109 [ 2] -[ULWBigResponseButton pointInside:withEvent:]0x1000022C0 0x00000080 [ 3] -[ULWCategoryController liveAPI]0x100002340 0x00000080 [ 3] -[ULWCategoryController categories]....到這里，我們知道OC的方法是如何存儲的，我們再來看看ivar是如何存儲的。 首先找到數據棧中__DATA __objc_ivar
然后，搜索這個地址0x100A4A248，就能找到ivar的存儲區域。
值得一提的是，對于String，會顯式的存儲到數據段中，例如,
0x1008065C2 0x00000029 [ 11] literal string: http://sns.whalecloud.com/sina2/callback所以，若果你的加密Key以明文的形式寫在文件里，是一件很危險的事情。
我們在每次編譯過后，都會生成一個dsym文件。dsym文件中，存儲了16進制的函數地址映射。
在App實際執行的二進制文件中，是通過地址來調用方法的。在App crash的時候，第三方工具（Fabric,友盟等）會幫我們抓到崩潰的調用棧，調用棧里會包含crash地址的調用信息。然后，通過dSYM文件，我們就可以由地址映射到具體的函數位置。
XCode中，選擇Window -> Organizer可以看到我們生成的archier文件
然后，
右鍵 -> 在finder中顯示。右鍵 -> 查看包內容。關于如何用dsym文件來分析崩潰位置，可以查看我之前的一篇博客。
iOS 如何調試第三方統計到的崩潰報告__attribute__或多或少，你都會在第三方庫或者iOS的頭文件中，見到過attribute。 比如
__attribute__ ((warn_unused_result)) //如果沒有使用返回值，編譯的時候給出警告__attribtue__ 是一個高級的的編譯器指令，它允許開發者指定更更多的編譯檢查和一些高級的編譯期優化。
分為三種：
函數屬性 （Function Attribute） 類型屬性 (Variable Attribute ) 變量屬性 (Type Attribute )語法結構
__attribute__ 語法格式為：__attribute__ ((attribute-list))放在聲明分號“;”前面。
比如，在三方庫中最常見的，聲明一個屬性或者方法在當前版本棄用了
@property (strong,nonatomic)CLASSNAME * property __deprecated;這樣的好處是：給開發者一個過渡的版本，讓開發者知道這個屬性被棄用了，應當使用最新的API，但是被__deprecated的屬性仍然可以正常使用。如果直接棄用，會導致開發者在更新Pod的時候，代碼無法運行了。
__attribtue__的使用場景很多，本文只列舉iOS開發中常用的幾個：
你一定還見過如下代碼：
#pragma clang diagnostic push#pragma clang diagnostic ignored "-Wundeclared-selector"///代碼#pragma clang diagnostic pop這段代碼的作用是
對當前編譯環境進行壓棧忽略-Wundeclared-selector（未聲明的）Selector警告編譯代碼對編譯環境進行出棧通過clang diagnostic push/pop,你可以靈活的控制代碼塊的編譯選項。
我在之前的一篇文章里，詳細的介紹了XCode的警告相關內容。本文篇幅限制，就不詳細講解了。
iOS 合理利用Clang警告來提高代碼質量所謂預處理，就是在編譯之前的處理。預處理能夠讓你定義編譯器變量，實現條件編譯。 比如，這樣的代碼很常見
#ifdef DEBUG//...#else//...#endif同樣，我們同樣也可以定義其他預處理變量,在XCode-選中Target-build settings中，搜索proprecess。然后點擊圖中藍色的加號，可以分別為debug和release兩種模式設置預處理宏。比如我們加上：TestServer，表示在這個宏中的代碼運行在測試服務器
然后，配合多個Target（右鍵Target，選擇Duplicate），單獨一個Target負責測試服務器。這樣我們就不用每次切換測試服務器都要修改代碼了。
#ifdef TESTMODE//測試服務器相關的代碼#else//生產服務器相關代碼#endif通常，如果你使用CocoaPod來管理三方庫，那么你的Build Phase是這樣子的：
其中：[CP]開頭的，就是CocoaPod插入的腳本。
Check Pods Manifest.lock，用來檢查cocoapod管理的三方庫是否需要更新Embed Pods Framework，運行腳本來鏈接三方庫的靜態/動態庫Copy Pods Resources，運行腳本來拷貝三方庫的資源文件而這些配置信息都存儲在這個文件(.xcodeprog)里
到這里，CocoaPod的原理也就大致搞清楚了，通過修改xcodeproject，然后配置編譯期腳本，來保證三方庫能夠正確的編譯連接。
同樣，我們也可以插入自己的腳本，來做一些額外的事情。比如，每次進行archive的時候，我們都必須手動調整target的build版本，如果一不小心，就會忘記。這個過程，我們可以通過插入腳本自動化。
buildNumber=$(/usr/libexec/PlistBuddy -c "Print CFBundleVersion" "${PROJECT_DIR}/${INFOPLIST_FILE}")buildNumber=$(($buildNumber + 1))/usr/libexec/PlistBuddy -c "Set :CFBundleVersion $buildNumber" "${PROJECT_DIR}/${INFOPLIST_FILE}"這段腳本其實很簡單，讀取當前pist的build版本號,然后對其加一，重新寫入。
使用起來也很簡單：
Xcode - 選中Target - 選中build phase 選擇添加Run Script Phase
腳本化編譯打包對于CI（持續集成）來說，十分有用。iOS開發中，編譯打包必備的兩個命令是：
//編譯成.appxcodebuild -workspace $projectName.xcworkspace -scheme $projectName -configuration $buildConfig clean build SYMROOT=$buildAPPToDir//打包xcrun -sdk iphoneos PackageApplication -v $appDir/$projectName.app -o $appDir/$ipaName.ipa通過info命令，可以查看到詳細的文檔info xcodebuild在本文最后的附錄中，提供了我之前使用的一個自動打包的腳本。
通常，當項目很大，源代碼和三方庫引入很多的時候，我們會發現編譯的速度很慢。在了解了XCode的編譯過程后，我們可以從以下角度來優化編譯速度：
我們需要一個途徑，能夠看到編譯的時間，這樣才能有個對比，知道我們的優化究竟有沒有效果。 對于XCode 8，關閉XCode，終端輸入以下指令
$ defaults write com.apple.dt.Xcode ShowBuildOperationDuration YES然后，重啟XCode，然后編譯，你會在這里看到編譯時間。
代碼層面的優化
所謂forward declaration，就是@class CLASSNAME，而不是#import CLASSNAME.h。這樣，編譯器能大大提高#import的替換速度。
打包成Framework或者靜態庫，這樣編譯的時候這部分代碼就不需要重新編譯了。
XCode的pch文件是預編譯文件，這里的內容在執行XCode build之前就已經被預編譯，并且引入到每一個.m文件里了。
編譯器選項優化
上文提到了，dysm文件里存儲了調試信息，在Debug模式下，我們可以借助XCode和LLDB進行調試。所以，不需要生成額外的dsym文件來降低編譯速度。
Build Active Architecture Only在XCode -> Build Settings -> Build Active Architecture Only 改為YES。這樣做，可以只編譯當前的版本，比如arm7/arm64等等，記得只開啟Debug模式。這個選項在高版本的XCode中自動開啟了。
編譯器優化 
本來這篇文章還有很多內容想寫，篇幅限制，就先這樣吧。最近發生了很多不開心的事，這里提醒自己一句：吃一塹，長一智。
后面有時間了，會介紹一些編譯期黑科技：
寫入額外的編譯信息函數的調用過程和運行時找到函數在二進制文件中的的地址……自動編譯打包腳本
export LC_ALL=zh_CN.GB2312;export LANG=zh_CN.GB2312buildConfig="Release" //這里是build模式projectName=`find . -name *.xcodeproj | awk -F "[/.]" '{print $(NF-1)}'`projectDir=`pwd`wwwIPADir=~/Desktop/$projectName-IPAisWorkSpace=trueecho "~~~~~~~~~~~~~~~~~~~開始編譯~~~~~~~~~~~~~~~~~~~"if [ -d "$wwwIPADir" ]; thenecho $wwwIPADirecho "文件目錄存在"elseecho "文件目錄不存在"mkdir -pv $wwwIPADirecho "創建${wwwIPADir}目錄成功"ficd $projectDirrm -rf ./buildbuildAppToDir=$projectDir/buildinfoPlist="$projectName/Info.plist"bundleVersion=`/usr/libexec/PlistBuddy -c "Print CFBundleShortVersionString" $infoPlist`bundleIdentifier=`/usr/libexec/PlistBuddy -c "Print CFBundleIdentifier" $infoPlist`bundleBuildVersion=`/usr/libexec/PlistBuddy -c "Print CFBundleVersion" $infoPlist`if $isWorkSpace ; then #是否用CocoaPodecho "開始編譯workspace...."xcodebuild -workspace $projectName.xcworkspace -scheme $projectName -configuration $buildConfig clean build SYMROOT=$buildAppToDirelseecho "開始編譯target...."xcodebuild -target $projectName -configuration $buildConfig clean build SYMROOT=$buildAppToDirfiif test $? -eq 0thenecho "~~~~~~~~~~~~~~~~~~~編譯成功~~~~~~~~~~~~~~~~~~~"elseecho "~~~~~~~~~~~~~~~~~~~編譯失敗~~~~~~~~~~~~~~~~~~~"exit 1fiipaName=`echo $projectName | tr "[:upper:]" "[:lower:]"` #將項目名轉小寫findFolderName=`find . -name "$buildConfig-*" -type d |xargs basename` #查找目錄appDir=$buildAppToDir/$findFolderName/ #app所在路徑echo "開始打包$projectName.app成$projectName.ipa....."xcrun -sdk iphoneos PackageApplication -v $appDir/$projectName.app -o $appDir/$ipaName.ipaif [ -f "$appDir/$ipaName.ipa" ]thenecho "打包$ipaName.ipa成功."elseecho "打包$ipaName.ipa失敗."exit 1fipath=$wwwIPADir/$projectName$(date +%Y%m%d%H%M%S).ipacp -f -p $appDir/$ipaName.ipa $path #拷貝ipa文件echo "復制$ipaName.ipa到${wwwIPADir}成功"echo "~~~~~~~~~~~~~~~~~~~結束編譯，處理成功~~~~~~~~~~~~~~~~~~~"新聞熱點
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