iOS逆向之OC反汇编（下）

Posted 2021-07-09 iOS大鑫

本文主要理解OC对象反汇编，以及block常见类型的反汇编

OC反汇编

创建一个Person类，并在main函数中初始化一个Person对象

@interface Person : NSObject

@property(nonatomic, copy) NSString *name;
@property(nonatomic, assign) int age;

+ (instancetype)person;

@end

@implementation Person

+ (instancetype)person{
    return [[self alloc] init];
}

@end

<!--main.m中-->
int main(int argc, char * argv[]) {

    Person *p = [Person person];

    return 0;
}

• 运行，查看其汇编代码

  

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1、静态调试

通过adrp+add获取地址，分别读取x0，x1

• 读取x0，读出来是Person：x 0x100c68eb0 + po 0x0100c68f98

  

• 读取x1，读取出来是person方法：x 0x100c68e88 + p (SEL)0x01c019aef5

  

2、动态调试
通过一步一步执行汇编，来验证x0、x1是否如静态调试的结果一致？

通过调试发现，是一致的，其实这里的x0、x1就是 objc_msgSend的隐藏参数（id self，SEL _cmd)

下面我们继续调试汇编

• 点击step into，直接进入[Person person]方法（注意：这里不同iOS版本，多看到的汇编代码是有所区别的）

  • 从这里看到ios13.4系统的alloc、init并不会走objc_msgSend

    

  • ios11版本中，可以看到objc_msgSend，其本质是在调用init方法

    

    动态调试进行验证，结果如下所示，是一致的

    

    查看此时的x0，已经是一个实例对象，因为alloc开辟了内存，已经分配了空间，具体的内部实现可以查看iOS-底层原理

    

    疑问：为什么版本不同，调用不一样呢？

  • 在不同的版本下，系统在运行时是不一样的。因为系统对alloc 、init进行了优化

• 接着往下看，点击step out 跳出[Person person],此时返回值在x0中

  

• 执行到bl ... objc_storeStrong,objc_storeStrong是OC中用strong修饰的对象底层都是调用这个函数，详情可以看iOS-底层原理
  疑问：我们此时并没有使用strong修饰？：此时的局部变量p在此时就相当于一个强引用，是默认的。且这个方法执行完成后，相当于销毁p

  

  查看此时的x0、x1，相当于objc_storeStrong（&p，nil），将nil进行retain，将nil等于p（即 p=nil），p进行释放

  

• 查看objc_storeStrong源码

• 目的：对一个strong修饰的对象进行retain +1，对一个老的对象进行release

  • 为什么是指针？ 因为函数是值传递，而函数内部需要修改p的值

/*
 - id *location 指向对象的指针  本质上是 &p（即局部变量地址）
 - id obj 对象
 目的：对一个strong修饰的对象进行retain +1，对一个老的对象进行release
 为什么是指针？ 因为函数是值传递，而函数内部需要修改p的值
 */
void
objc_storeStrong(id *location, id obj)
{
    //prev 相当于p ，因为location是 &p
    id prev = *location;
    //第二个参数 == 第一个参数，直接return
    if (obj == prev) {
        return;
    }
    //retain+1
    objc_retain(obj);
    //修改p的值，指向第二个对象
    *location = obj;
    //释放老对象
    objc_release(prev);
}

相当于

Person *p = p1;
p = p2;//此时p1释放，p2retain+1

所以以上汇编中的objc_storeStrong（&p，nil）的实现代码如下

objc_storeStrong（&p，nil）{
    id prev = p;
    if nil == p{
        return;
    }
    objc_retain(nil);
    p = nil;//指针指向nil
    objc_release(p);//释放堆空间
}

• 下面来进行动态验证，发现Person对象指向nil

  

[[self alloc] init] 优化过程

• 在最初的版本（iOS9）中，相当于两次消息发送 objc_msgSend

• iOS11版本 是一次消息发送 objc_alloc + objc_msgSend

• iOS13.5.1以上版本，已经没有objc_msgSend，而是objc_alloc_init

  

以上是LLDB动态调试Person *p = [Person person]; //objc_msgSend x0，x1

通过工具看复杂的OC代码

在上述OC代码的基础上增加一些代码，然后再来静态分析

int main(int argc, char * argv[]) {

    Person *p = [Person person]; //objc_msgSend x0，x1
    p.name = @"CJL";
    p.age = 18;

    return 0;
}

• CMD + B 编译程序，生成mach-o文件，并找到该文件

• 通过Hopper反汇编mach-o文件，main函数的分析如下

  

• 双击objc_cls_ref_Person，查看p的地址，是000000010000ce88，是在Data段

  

  通过MachOView打开mach-o分析，查找000000010000ce88，与Hopper中的显示是一致的

  

• 双击@selector(person)，查看person方法的反汇编

  

  双击0x10000cc68

  

  双击“person”，地址为 0x10000752a

  

  在mach中查找0x10000752a，所有方法的name都在CString中

  

Block反汇编

定义一个block

int main(int argc, char * argv[]) {

    void(^block)(void) = ^(){
        NSLog(@"block");
    };
    block();

    return 0;
}

反汇编分析block的目的是想快速定位block的invoke，因为invoke中是实现代码，以下是block的汇编代码

• 查看x0是什么？：是一个__block_literal_global，是一个全局静态block（即block不引用block外部变量，在编译时期就可以确定内存的分配等操作，存在于可执行文件的常量区），其他详情也可查看iOS-底层原理

  

  以下是源码中block的定义，是一个结构体

struct Block_layout{
    void *isa;
    volatile int32_t flags; //contains ref count
    int32_t reserved;
    BlockInvokeFunction invoke;
    struct Block_descriptor_1 *descriptor;
    //imported variables
};

然后动态调试查看block的内存结构

• 是否可以通过hopper查看 adrp + add 是一个block？
  答案是可以的

  

  • 双击___block_literal_global

    

  • 双击0x0000000100006838，查看invoke

    

  • 双击0x0000000100008008，查看descriptor，和Block的源码结构类似

    

如果block引用了外部变量呢？

定义一个block，其中block引用了外部变量，查看此时的汇编代码

int main(int argc, char * argv[]) {
    int a = 10;
    void(^block)(void) = ^(){
        NSLog(@"block -- %d", a);
    };
    block();

    return 0;
}

1、lldb调试

• 以下是代码的汇编

  

• 验证是否是block的isa指针

  

  • adrp x10, 2 获取指针地址
  • ldr x10, [x10]：取值

• 查看此时block的内存，找到invoke（由于invoke是代码实现，所以需要由dis -s（将代码的汇编打印出来）查看）

  

2、静态分析

• 通过hopper静态分析如下，以下是main函数的反汇编

  

• 双击___main_block_invoke，跳转至invoke的具体实现（并没有在main函数中，是单独的实现）

  

• 双击___block_descriptor_36_e5_v8�?0l，是一个单独的描述

  

总结

首先作为一个开发者，有一个学习的氛围跟一个交流圈子特别重要，这是一个我的iOS开发交流群：130595548，不管你是小白还是大牛都欢迎入驻 ，让我们一起进步，共同发展！（群内会免费提供一些群主收藏的免费学习书籍资料以及整理好的几百道面试题和答案文档！）

• [[self alloc] init] 优化过程

  • 在最初的版本（iOS9）中，相当于两次消息发送 objc_msgSend

  • iOS11版本 是一次消息发送 objc_alloc + objc_msgSend

  • iOS13.5.1以上版本，已经没有objc_msgSend，而是objc_alloc_init

• 反汇编分析方式：

  • 通过LLDB动态调试

  • 通过Hopper + MachOView 静态分析