objc - 编译Runtime源码objc4-709

前提

为了深入理解OC的Runtime机制，我们可以通过Apple开源出来的Runtime源码编译出自己的libobjc.A.dylib，然后自己添加target断点调试，从而深入理解objc的特性。想直接拿到可编译版本的同学，可以去我的Github objc-709下载。
本文环境是macOS系统10.12.6，Xcode9.x

一、下载源码

打开苹果开源项目目录，⌘+F搜索下面的项目：objc4、Libc、dyld、libauto、libclosure、libdispatch、libpthread、xnu、launchd、libplatform，因为太新的版本没有我们需要的头文件，所以下载下面的版本即可:
objc4-709.1.tar.gz、Libc-825.40.1.tar.gz、dyld-421.2.tar.gz、libauto-77.1.tar.gz、libclosure-67.tar.gz、libdispatch-913.1.6.tar.gz、libpthread-301.1.6.tar.gz、xnu-4570.1.46.tar.gz、launchd-842.92.1.tar.gz、libplatform-125.tar.gz。新建objc4/文件夹，然后在里面新建一个AppleSources/文件夹，把objc4-709.1.tar.gz放到objc4/目录下，其余的都放到objc4/AppleSources/目录下，解压所有的.tar.gz文件。

二、编译

1、在刚刚解压出来的objc-709.1/目录下新建一个文件夹include,然后在objc.xcodeproj选择工程配置文件objc->TARGETS->objc->Build Settings->Search Paths->Header Search Paths中添加$(SRCROOT)/include.
2、# include <sys/reason.h>处报错sys/reason.h file not found，解决办法为在AppleSources/目录下搜索这个文件并添加到第一步新建的include/目录下即可.

输出结果为：./xnu-4570.1.46/bsd/sys/reason.h，然后我们在include/下新建sys/目录，并将reason.h放到include/sys/目录下。回到Xcode，⌘+B继续编译来解决下一个错误。
3、# include <mach-o/dyld_priv.h>报错，解决方法同上:

输出结果为：./dyld-421.2/include/mach-o/dyld_priv.h,然后在include/下新建mach-o/目录，并将dyld_priv.h放到include/mach-o/目录下。⌘+B继续编译
4、# include <os/lock_private.h>报错，同上：

输出结果为：./libplatform-125/include/os/lock_private.h,然后在include/下新建os/目录，并将lock_private.h放到include/os/目录下，⌘+B继续编译
5、#include <os/base_private.h>报错，解决办法同第四步
6、#include <pthread/tsd_private.h>报错，解决办法同上，在include/下新建pthread/目录，并将./libpthread-301.1.6/private/tsd_private.h文件放到include/pthread/目录下，⌘+B继续编译
7、#include <System/machine/cpu_capabilities.h>报错，终端下执行命令：

这次输出结果为三个:

选择第三个文件(带有machine),在include/下新建System/目录，System/目录下新建machine/文件夹，并将./xnu-4570.1.46/osfmk/machine/cpu_capabilities.h文件放到include/System/machine/目录下，⌘+B继续编译
8、#include <os/tsd.h>报错，终端下执行命令：

这次输出结果为两个:

选择第二个文件(带有os),将./xnu-4570.1.46/libsyscall/os/tsd.h文件放到include/os/目录下，⌘+B继续编译
9、#include <pthread/spinlock_private.h>报错，解决办法同第六步
10、# include <System/pthread_machdep.h>报错，解决办法同上，将./Libc-825.40.1/pthreads/pthread_machdep.h文件放到include/System/目录下
11、# include <CrashReporterClient.h>，解决同上，将./Libc-825.40.1/include/CrashReporterClient.h文件放到include/目录下
12、#include_next <CrashReporterClient.h>，通过源码及注释可知#ifdef LIBC_NO_LIBCRASHREPORTERCLIENT为TRUE时，就不会编译报错了。这里改下工程配置，在Build Settings->Preprocessor Macros中Debug和Release都添加LIBC_NO_LIBCRASHREPORTERCLIENT，⌘+B继续编译
13、#include <pthread/workqueue_private.h>，解决办法同第6步
14、#include <pthread/qos_private.h>，终端下执行命令：

这次输出结果为两个:

选择第一个文件,将./libpthread-301.1.6/private/qos_private.h文件放到include/pthread/目录下；同时选择第二个文件,将./libpthread-301.1.6/sys/qos_private.h文件放到include/sys/目录下，⌘+B继续编译
15、#include <objc-shared-cache.h>报错，解决办法同第11
16、#include <_simple.h>，终端下执行命令：

这次输出结果为两个:

选择第二个文件,将./libplatform-125/include/_simple.h文件放到include/目录下，⌘+B继续编译
17、objc-os.h里第778行报Unknown type name 'pthread_priority_t'错误,780行报Use of undeclared identifier 'pthread_priority_t'错误，782行报Use of undeclared identifier '_PTHREAD_PRIORITY_FLAGS_MASK'错误，在终端下执行命令：

对比结果发现./libpthread-301.1.6/private/qos_private.h出现了两次，因为之前我们已经将该文件放到了include/pthread/目录下，所以直接在objc-os.h前面引入它即可：

18、#include <Block_private.h>报错，终端下执行命令：

这次输出结果为两个:

选择第一个文件,将./libclosure-67/Block_private.h文件放到include/目录下，⌘+B继续编译
19、ld: can't open order file: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.13.sdk/AppleInternal/OrderFiles/libobjc.order
因为libobjc.order已经存在$SRCROOT下，即objc-709.1/目录下，所以我们改下工程配置：Build Settings->Linking->Order File,把Debug和Release下的$(SDKROOT)/AppleInternal/OrderFiles/libobjc.order改为libobjc.order
20、ld: library not found for -lCrashReporterClient，继续改工程配置：Build Settings->Linking->Other Linker Flags里Debug和Release下删掉-lCrashReporterClient。此时按⌘+B应该会编译成功了，编译工作基本完成。

三、调试

编译libobjc.A.dylib成功后，我们可以尝试自己调试，新建一个Target，选择macOS下的Command Line Tool，命名为debug-objc

然后选中TARGETS下的debug-objc，选择Build Phases->Target Dependencies,把objc的Target加进来。接着在debug-objc/main.m中添加你想调试的代码即可

四、结语

接下来就尽情的调试学习objc的源码吧，如果你想直接使用编译好的版本，点击Github objc-709下载即可