xcode反汇编调试iOS模拟器程序(五)调试objc_msgSend函数

反汇编调试objective-c,遇到最多的就是objc_msgSend这函数了,本节主要讲讲它的实现以及调试过程的一些技巧。

以UIWebView为例子,看看它在loadRequest时做了什么。

首先必须明白,原始代码中调用

[uiWebViewInstance loadRequest:request]
的实质是调用了
objc_msgSend(uiWebViewInstance, "loadRequest:"的selector, request)

编写一个用到UIWebView的demo,主要功能是打开一个网页。

在main函数加断点,触发后,在命令行输入:

b -[UIWebView loadRequest:]
然后continue,直到触发断点,如下图:

xcode反汇编调试iOS模拟器程序(五)调试objc_msgSend函数

用step over跑到第17行,或直接在那加个断点continue到那。旁边的注释已经显示,call的是存储了objc_msgSend这个函数的偏移地址的代码位置。

17行的前三行,可以看出其动作是往栈上传参数,这三个参数原本是放在edx,ecx,eax的,所以如果参数不多,也可以不用esp为基址来查参数。

在当前的命令行输入

register read
来查看各寄存器的值。lldb会把当前值的意义也输出来。但gdb不会,gdb对应的命令是
info registers

结果如下图:

xcode反汇编调试iOS模拟器程序(五)调试objc_msgSend函数

从ecx的内容可以看出,要call的selector的名字同样是loadRequest:,后面会验证。

接着,step into,可以看到:

xcode反汇编调试iOS模拟器程序(五)调试objc_msgSend函数

那里只有一个跳转命令,继续step into,跳到objc_msgSend真正的地址,看到下图所示的代码:

xcode反汇编调试iOS模拟器程序(五)调试objc_msgSend函数

简单点说,这些代码做了这些事:

1. 先判断传来的对象是否nil,是的话,把返回值(esp+4)置0就返回了,不是就进行下一步。即使是void型的函数,也是被当做有返回值的,只是没用。

2. 查找这个method有没有被cache,有就jmpl到cache了的IMP地址;没有就以selector代表的字符串从这个类的method list里找出method来(第13到20行的循环),cache后再jmpl。如果找不到method就抛出异常然后程序崩溃了。

一个小技巧是,如果想省去点好多次step over来跳过查找的步骤,可以在两个jmpl *%eax的地方加断点,然后run到那里(图中的第31行和38行)。如果传来的对象不是nil,最后都会到这来。此时eax里保存的是函数的地址,即objective-c运行时库定义的IMP(指向函数的指针),jump过去就能到目标函数里了。

另外,在调试反汇编时,step over和step into不要用快捷键,要用调试工具栏上的按钮。不知道为什么按快捷键都等于run了……

接着,在jmpl处step into,就到真实的函数了:

xcode反汇编调试iOS模拟器程序(五)调试objc_msgSend函数

证实了刚才ecx是传了selector名字。


在lldb中搜索

image lookup -r -s objc_msgSend
可以看到:
13 symbols match the regular expression 'objc_msgSend' in /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator6.1.sdk/usr/lib/libobjc.A.dylib:
        Address: libobjc.A.dylib[0x0001708c] (libobjc.A.dylib.__TEXT.__text + 90252)
        Summary: libobjc.A.dylib`objc_msgSend        Address: libobjc.A.dylib[0x00017104] (libobjc.A.dylib.__TEXT.__text + 90372)
        Summary: libobjc.A.dylib`objc_msgSendSuper        Address: libobjc.A.dylib[0x0001716c] (libobjc.A.dylib.__TEXT.__text + 90476)
        Summary: libobjc.A.dylib`objc_msgSendSuper2        Address: libobjc.A.dylib[0x00017468] (libobjc.A.dylib.__TEXT.__text + 91240)
        Summary: libobjc.A.dylib`objc_msgSendSuper2_debug        Address: libobjc.A.dylib[0x00017338] (libobjc.A.dylib.__TEXT.__text + 90936)
        Summary: libobjc.A.dylib`objc_msgSendSuper2_stret        Address: libobjc.A.dylib[0x00017478] (libobjc.A.dylib.__TEXT.__text + 91256)
        Summary: libobjc.A.dylib`objc_msgSendSuper2_stret_debug        Address: libobjc.A.dylib[0x000172c8] (libobjc.A.dylib.__TEXT.__text + 90824)
        Summary: libobjc.A.dylib`objc_msgSendSuper_stret        Address: libobjc.A.dylib[0x00017460] (libobjc.A.dylib.__TEXT.__text + 91232)
        Summary: libobjc.A.dylib`objc_msgSend_debug        Address: libobjc.A.dylib[0x000171dc] (libobjc.A.dylib.__TEXT.__text + 90588)
        Summary: libobjc.A.dylib`objc_msgSend_fpret        Address: libobjc.A.dylib[0x00017480] (libobjc.A.dylib.__TEXT.__text + 91264)
        Summary: libobjc.A.dylib`objc_msgSend_fpret_debug        Address: libobjc.A.dylib[0x00017488] (libobjc.A.dylib.__TEXT.__text + 91272)
        Summary: libobjc.A.dylib`objc_msgSend_noarg        Address: libobjc.A.dylib[0x00017254] (libobjc.A.dylib.__TEXT.__text + 90708)
        Summary: libobjc.A.dylib`objc_msgSend_stret        Address: libobjc.A.dylib[0x00017470] (libobjc.A.dylib.__TEXT.__text + 91248)
        Summary: libobjc.A.dylib`objc_msgSend_stret_debug
objc_msgSend会有好多个版本:

objc_msgSend是普通调用,返回值为void、id、指针、int等32bit能表示的数据的objective-c函数会用到它。

objc_msgSend_stret在返回值为结构体时用到,stret表示structure return。值得一提的是,C++类也算是结构体哦。

objc_msgSend_fpret在返回值为浮点数时用到,fpret表示floating point return

带Super的表示调用父类的函数。


如上节所说,在obj_msgSend的第一行加自动断点 p (char*)*(SEL*)($esp+8) 就会打印多到你不想看的selector名字。注意这个地方不能去po对象,因为po的实质是调用对象的description,这个会再调用obj_msgSend,无限递归就挂了。


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xcode反汇编调试iOS模拟器程序
(一)查看反汇编
(二)看懂反汇编
(三)查看Objective-C函数与参数
(四)自动断点应用之NSNotificationCenter
(五)调试objc_msgSend函数
(六)函数出入口处的处理与局部变量
(七)Debug与Release的区别

(八)反汇编自己的代码来掌握规则

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