iOS开发之runtime（10）：从C++看static_init()

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本文完整版详见笔者小专栏：https://xiaozhuanlan.com/runtime

背景

在文件objc-runtime-new.m中，给如下代码打个断点：

打断点

可以看到调用栈中有如下函数：

static_init()

以及

_objc_init()

这是我们很熟悉的两个方法：_objc_init()是上篇文章中说的，static_init()方法是在_objc_init()中被调用的，其定义如下：

/***********************************************************************
* static_init
* Run C++ static constructor functions.
* libc calls _objc_init() before dyld would call our static constructors, 
* so we have to do it ourselves.
**********************************************************************/
static void static_init()
{
    size_t count;
    Initializer *inits = getLibobjcInitializers(&_mh_dylib_header, &count);
    for (size_t i = 0; i < count; i++) {
        inits[i]();
    }
}

通过其注释，我们大概知道static_init函数的作用是运行C++的静态构造函数。其原因在于dyld调用我们的静态构造函数晚于libc调用_objc_init函数。这句话咋一看比较难理解，更让人难以理解的是，在断点钱并不是static_init函数，而是一个方法：_GLOBAL__sub_I_objc_runtime_new，笔者进入该断点看到如下内容：

image.png

可以看到，里面有好多类似于

__cxx_global_var_init

的方法。
那么，这些方法又是做什么的呢，这是本文讨论的问题。

分析

为了解释上面的代码，我们做个实验。

在XCode的main.m文件中输入以下代码：

class Person{
public:
    Person(){
        printf("Person::Person()");
    }

    ~Person(){
        printf("Person::~Person()");
    }
};

Person kyson;

int main() {
    return 0;
}

执行后会打印如下结果：

Person::Person()Person::~Person()

说明执行了Person类的构造函数以及析构函数。如果读者对C++的构造函数以及析构函数还有任何疑问的话，可以大概了解一下C++的语法。笔者的侧重点在于，我们只是声明了：

Person kyson;

为什么会执行构造函数以及析构函数呢。稍微debug一下，我们居然发现，Person kyson;
这句代码居然比main()函数提前执行。这有悖于我们之前了解的只有load函数早于main()函数执行的常识。那么，main()函数执行之前，系统究竟执行了哪些操作，哪些我们能hook呢。带着这个疑问，我们深入研究一下C++的全局变量。

C++ 全局变量初始化

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本文完整版详见笔者小专栏：https://xiaozhuanlan.com/runtime

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实验

在objc_init()方法中删掉

    static_init();

这一行，会发现程序有崩溃，崩溃的调用栈如下：

崩溃堆栈

看右下角可知，其崩溃在方法pthread_rwlock_wrlock中。而这正是因为我们删掉static_init()后

rwlock_t runtimeLock;
rwlock_t selLock;
mutex_t cacheUpdateLock;
recursive_mutex_t loadMethodLock;

这四行代码没有执行引起的（因为对应的构造函数不能执行）。至此谜题终于解开了。

结论

本文从C++的全局变量的角度来研究了static_init()的作用，希望大家有所启发。

参考

深入解构iOS系统下的全局对象和初始化函数

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