内存优化(一) 野指针探测

iOS 底层原理 文章汇总

本文主要讲解两种野指针检测的原理及实现

技术点:野指针探测

本文的主要目的是理解野指针的形成过程以及如何去检测野指针

引子

在介绍野指针之前,首先说下目前的异常处理类型,附上苹果官网链接

异常类型

异常大致可以分为两类:

  • 1、软件异常:主要是来自kill()、pthread_kill()、iOS中的NSException未捕获、absort等
  • 2、硬件异常:硬件的信号始于处理器trap,是和平台相关的,野指针崩溃大部分是硬件异常

而在处理异常时,需要关注两个概念

  • Mach异常Mach层捕获
  • UNIX信号BSD层获取

iOS中的POSIX API就是通过Mach之上的BSD层实现的,如下图所示

image.png

  • Mach 是一个受 Accent 启发而搞出的Unix兼容系统。
  • BSD层是建立在Mach之上,是XNU中一个不可分割的一部分。BSD负责提供可靠的、现代的API
  • POSIX表示可移植操作系统接口(Portable Operating System Interface)

所以,综上所述,Mach异常和UNIX信号存在对应的关系

image.png

  • 1、硬件异常流程:硬件异常 -> Mach异常 -> UNIX信号
  • 2、软件异常流程:软件异常 -> UNIX信号

Mach异常与UNIX信号的转换

下面是Mach异常 与 UNIX信号 的转换关系代码,来自 xnu 中的 bsd/uxkern/ux_exception.c

switch(exception) {
case EXC_BAD_ACCESS:
    if (code == KERN_INVALID_ADDRESS)
        *ux_signal = SIGSEGV;
    else
        *ux_signal = SIGBUS;
    break;

case EXC_BAD_INSTRUCTION:
    *ux_signal = SIGILL;
    break;

case EXC_ARITHMETIC:
    *ux_signal = SIGFPE;
    break;

case EXC_EMULATION:
    *ux_signal = SIGEMT;
    break;

case EXC_SOFTWARE:
    switch (code) {

    case EXC_UNIX_BAD_SYSCALL:
    *ux_signal = SIGSYS;
    break;
    case EXC_UNIX_BAD_PIPE:
    *ux_signal = SIGPIPE;
    break;
    case EXC_UNIX_ABORT:
    *ux_signal = SIGABRT;
    break;
    case EXC_SOFT_SIGNAL:
    *ux_signal = SIGKILL;
    break;
    }
    break;

case EXC_BREAKPOINT:
    *ux_signal = SIGTRAP;
    break;
}
复制代码

将其对应关系汇总成一个表格,如下所示

image.png


  • 其中Mach异常有以下
Mach异常 说明
EXC_BAD_ACCESS 不能访问的内存
EXC_BAD_INSTRUCTION 非法或未定义的指令或操作数
EXC_ARITHMETIC 算术异常(例如除以0)。iOS 默认是不启用的,所以我们一般不会遇到
EXC_EMULATION 执行打算用于支持仿真的指令
EXC_SOFTWARE 软件生成的异常,我们在 Crash 日志中一般不会看到这个类型,苹果的日志里会是 EXC_CRASH
EXC_BREAKPOINT 跟踪或断点
EXC_SYSCALL UNIX 系统调用
EXC_MACH_SYSCALL Mach 系统调用
  • UNIX信号有以下几种
UNIX信号 说明
SIGSEGV 段错误。访问未分配内存、写入没有写权限的内存等。
SIGBUS 总线错误。比如内存地址对齐、错误的内存类型访问等。
SIGILL 执行了非法指令,一般是可执行文件出现了错误
SIGFPE 致命的算术运算。比如数值溢出、NaN数值等。
SIGABRT 调用 abort() 产生,通过 pthread_kill() 发送。
SIGPIPE 管道破裂。通常在进程间通信产生。比如采用FIFO(管道)通信的两个进程,读管道没打开或者意外终止就往管道写,写进程会收到SIGPIPE信号。根据苹果相关文档,可以忽略这个信号。
SIGSYS 系统调用异常。
SIGKILL 此信号表示系统中止进程。崩溃报告会包含代表中止原因的编码。exit(), kill(9) 等函数调用。iOS 系统杀进程,如 watchDog 杀进程。
SIGTRAP 断点指令或者其他trap指令产生。

野指针

所指向的对象被释放或者收回,但是该指针没有作任何的修改,以至于该指针仍旧指向已经回收的内存地址。这个指针就是野指针

野指针分类

这个参考腾讯Bugly团队的总结,大致分为两类

  • 内存没被覆盖
  • 内存被覆盖

如下图所示

image.png

为什么OC野指针的crash这么多?
我们一般在app发版前,都会经过多轮的自测、内侧、灰度测试等,按照常理来说,大部分的crash应该都被覆盖了,但是由于野指针的随机性,使得经常在测试时不会出现crash,而是在线上出现crash,这对app体验来说是非常致命的

而野指针的随机性问题大致可以分为两类:

  • 1、跑不进出错的逻辑,执行不到出错的代码,这种可以通过提高测试场景覆盖率来解决
  • 2、跑进有问题的逻辑,但是野指针指向的地址并不一定会导致crash,原因是因为:野指针其本质是一个指向已经删除的对象受限内存区域指针。这里说的OC野指针,是指OC对象释放后指针未置空而导致的野指针。这里不必现的原因是因为dealloc执行后只是告诉系统,这片内存我不用了,而系统并没有让这片内存不能访问

野指针解决思路

这里主要是借鉴Xcode中的两种处理方案:

image.png

1、Malloc Scribble ,其官方解释如下:申请内存 alloc 时在内存上填0xAA,释放内存 dealloc 在内存上填 0x55

image.png

2、Zombie Objects,其官方解释如下:一个对象已经解除了它的引用,已经被释放掉,但是此时仍然是可以接受消息,这个对象就叫做Zombie Objects(僵尸对象)。这种方案的重点就是将释放的对象,全都转为僵尸对象

image.png

两种方案对比

  • 1、僵尸对象 相比 Malloc Scribble不需要考虑会不会崩溃的问题,只要野指针指向僵尸对象,那么再次访问野指针就一定会崩溃
  • 2、僵尸对象这种方式,不如Malloc Scribble覆盖面广,可以通过hook free方法将c函数也包含在其中

1、Malloc Scribble

思路:当访问到对象内存中填充的是0xAA、0x55时,程序就会出现异常

  • 申请内存 alloc 时在内存上填0xAA
  • 释放内存 dealloc 在内存上填 0x55

以上的申请和释放的填充分别对应一下两种情况

  • 申请:没有做初始化就直接被访问
  • 释放:释放后访问

所以综上所述,针对野指针,我们的解决办法是:在对象释放时做数据填充0x55即可。关于对象的释放流程可以参考这篇文章内存管理(一)TaggedPointer/retain/release/dealloc/retainCount 底层分析

野指针探测实现1

这个实现主要依据腾讯Bugly工程师:陈其锋的分享,在其代码中的主要思路是

  • 1、通过fishhook替换C函数free方法为自定义的safe_free,类似于Method Swizzling

  • 2、在safe_free方法中对已经释放变量的内存,填充0x55,使已经释放变量不能访问,从而使某些野指针的crash从不必现安变成必现

    • 为了防止填充0x55的内存被新的数据内容填充,使野指针crash变成不必现,在这里采用的策略是,safe_free不释放这片内存,而是自己保留着,即safe_free方法中不会真的调用free。
    • 同时为了防止系统内存过快消耗(因为要保留内存),需要在保留的内存大于一定值时释放一部分,防止被系统杀死,同时,在收到系统内存警告时,也需要释放一部分内存
  • 3、发生crash时,得到的崩溃信息有限,不利于问题排查,所以这里采用代理类(即继承自NSProxy的子类),重写消息转发的三个方法(参考这篇文章iOS-底层原理 14:消息流程分析之 动态方法决议 & 消息转发),以及NSObject的实例方法,来获取异常信息。但是这的话,还有一个问题,就是NSProxy只能做OC对象的代理,所以需要在safe_free中增加对象类型的判断

以下是完整的野指针探测实现代码

  • 引入fishhook

image.png

  • 实现NSProxy的代理子类
<!--1、MIZombieProxy.h-->
@interface MIZombieProxy : NSProxy

@property (nonatomic, assign) Class originClass;

@end

<!--2、MIZombieProxy.m-->
#import "MIZombieProxy.h"

@implementation MIZombieProxy

- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector{
    return [self.originClass instancesRespondToSelector:aSelector];
}

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel{
    return [self.originClass instanceMethodSignatureForSelector:sel];
}

- (void)forwardInvocation: (NSInvocation *)invocation
{
    [self _throwMessageSentExceptionWithSelector: invocation.selector];
}

#define MIZombieThrowMesssageSentException() [self _throwMessageSentExceptionWithSelector: _cmd]
- (Class)class{
    MIZombieThrowMesssageSentException();
    return nil;
}
- (BOOL)isEqual:(id)object{
    MIZombieThrowMesssageSentException();
    return NO;
}
- (NSUInteger)hash{
    MIZombieThrowMesssageSentException();
    return 0;
}
- (id)self{
    MIZombieThrowMesssageSentException();
    return nil;
}
- (BOOL)isKindOfClass:(Class)aClass{
    MIZombieThrowMesssageSentException();
    return NO;
}
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)aClass{
    MIZombieThrowMesssageSentException();
    return NO;
}
- (BOOL)conformsToProtocol:(Protocol *)aProtocol{
    MIZombieThrowMesssageSentException();
    return NO;
}
- (BOOL)isProxy{
    MIZombieThrowMesssageSentException();
    return NO;
}

- (NSString *)description{
    MIZombieThrowMesssageSentException();
    return nil;
}

#pragma mark - MRC
- (instancetype)retain{
    MIZombieThrowMesssageSentException();
    return  nil;
}
- (oneway void)release{
    MIZombieThrowMesssageSentException();
}
- (void)dealloc
{
    MIZombieThrowMesssageSentException();
    [super dealloc];
}
- (NSUInteger)retainCount{
    MIZombieThrowMesssageSentException();
    return 0;
}
- (struct _NSZone *)zone{
    MIZombieThrowMesssageSentException();
    return  nil;
}


#pragma mark - private
- (void)_throwMessageSentExceptionWithSelector:(SEL)selector{
    @throw [NSException exceptionWithName:NSInternalInconsistencyException reason:[NSString stringWithFormat:@"(-[%@ %@]) was sent to a zombie object at address: %p", NSStringFromClass(self.originClass),NSStringFromSelector(selector), self] userInfo:nil];
}
@end
复制代码
  • hook free方法的具体实现
<!--1、MISafeFree.h-->
@interface MISafeFree : NSObject

//系统警告时,用函数释放一些内存
void free_safe_mem(size_t freeNum);

@end

<!--2、MISafeFree.m-->
#import "MISafeFree.h"
#import "queue.h"
#import "fishhook.h"
#import "MIZombieProxy.h"

#import <dlfcn.h>
#import <objc/runtime.h>
#import <malloc/malloc.h>

//用于保存zombie类
static Class kMIZombieIsa;
//用于保存zombie类的实例变量大小
static size_t kMIZombieSize;

//用于表示调用free函数
static void(* orig_free)(void *p);
//用于保存已注册的类的集合
static CFMutableSetRef registeredClasses = nil;
/*
 用来保存自己保留的内存
 - 1、队列要线程安全或者自己加锁
 - 2、这个队列内部应该尽量少申请和释放堆内存
 */
struct DSQueue *_unfreeQueue = NULL;
//用来记录自己保存的内存的大小
int unfreeSize = 0;

//最多存储的内存,大于这个值就释放一部分
#define MAX_STEAL_MEM_SIZE 1024*1024*100
//最多保留的指针个数,超过就释放一部分
#define MAX_STEAL_MEM_NUM 1024*1024*10
//每次释放时释放的指针数量
#define BATCH_FREE_NUM 100

@implementation MISafeFree

#pragma mark - Public Method
//系统警告时,用函数释放一些内存
void free_safe_mem(size_t freeNum){
#ifdef DEBUG
    //获取队列的长度
    size_t count = ds_queue_length(_unfreeQueue);
    //需要释放的内存大小
    freeNum = freeNum > count ? count : freeNum;
    //遍历并释放
    for (int i = 0; i < freeNum; i++) {
        //获取未释放的内存块
        void *unfreePoint = ds_queue_get(_unfreeQueue);
        //创建内存块申请的大小
        size_t memSize = malloc_size(unfreePoint);
        //原子减操作,多线程对全局变量进行自减
        __sync_fetch_and_sub(&unfreeSize, (int)memSize);
        //释放
        orig_free(unfreePoint);
    }
#endif
}

#pragma mark - Life Circle

+ (void)load{
#ifdef DEBUG
    loadZombieProxyClass();
    init_safe_free();
#endif
}

#pragma mark - Private Method
void safe_free(void* p){
    
    //获取自己保留的内存的大小
    int unFreeCount = ds_queue_length(_unfreeQueue);
    //保留的内存大于一定值时就释放一部分
    if (unFreeCount > MAX_STEAL_MEM_NUM*0.9 || unfreeSize>MAX_STEAL_MEM_SIZE) {
        free_safe_mem(BATCH_FREE_NUM);
    }else{
        //创建p申请的内存大小
        size_t memSize = malloc_size(p);
        //有足够的空间才覆盖
        if (memSize > kMIZombieSize) {
            //指针强转为id对象
            id obj = (id)p;
            //获取指针原本的类
            Class origClass = object_getClass(obj);
            //判断是不是objc对象
            char *type = @encode(typeof(obj));
            /*
             - strcmp 字符串比较
             - CFSetContainsValue 查看已注册类中是否有origClass这个类
             
             如果都满足,则将这块内存填充0x55
             */
            if (strcmp("@", type) == 0 && CFSetContainsValue(registeredClasses, origClass)) {
                //内存上填充0x55
                memset(obj, 0x55, memSize);
                //将自己类的isa复制过去
                memcpy(obj, &kMIZombieIsa, sizeof(void*));
                //为obj设置指定的类
                object_setClass(obj, [MIZombieProxy class]);
                //保留obj原本的类
                ((MIZombieProxy*)obj).originClass = origClass;
                //多线程下int的原子加操作,多线程对全局变量进行自加,不用理会线程锁了
                __sync_fetch_and_add(&unfreeSize, (int)memSize);
                //入队
                ds_queue_put(_unfreeQueue, p);
            }else{
                orig_free(p);
            }
        }else{
            orig_free(p);
        }
    }
}

//加载野指针自定义类
void loadZombieProxyClass(){
    registeredClasses = CFSetCreateMutable(NULL, 0, NULL);
    
    //用于保存已注册类的个数
    unsigned int count = 0;
    //获取所有已注册的类
    Class *classes = objc_copyClassList(&count);
    //遍历,并保存到registeredClasses中
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        CFSetAddValue(registeredClasses, (__bridge const void *)(classes[i]));
    }
    //释放临时变量内存
    free(classes);
    classes = NULL;
    
    kMIZombieIsa = objc_getClass("MIZombieProxy");
    kMIZombieSize = class_getInstanceSize(kMIZombieIsa);
}

//初始化以及free符号重绑定
bool init_safe_free(){
    //初始化用于保存内存的队列
    _unfreeQueue = ds_queue_create(MAX_STEAL_MEM_NUM);
    //dlsym 在打开的库中查找符号的值,即动态调用free函数
    orig_free = (void(*)(void*))dlsym(RTLD_DEFAULT, "free");
    /*
     rebind_symbols:符号重绑定
     - 参数1:rebindings 是一个rebinding数组,其定义如下
         struct rebinding {
           const char *name;  // 目标符号名
           void *replacement; // 要替换的符号值(地址值)
           void **replaced;   // 用来存放原来的符号值(地址值)
         };
     - 参数2:rebindings_nel 描述数组的长度
     */
    //重绑定free符号,让它指向自定义的safe_free函数
    rebind_symbols((struct rebinding[]){{"free", (void*)safe_free}}, 1);
    return true;
}

@end
复制代码
  • 测试
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    id obj = [[NSObject alloc] init];
    self.assignObj = obj;
    
//    [MIZombieSniffer installSniffer];
}
- (IBAction)mallocScribbleAction:(id)sender {
    
    UIView* testObj = [[UIView alloc] init];
    [testObj release];
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        UIView* testView = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0,200,CGRectGetWidth(self.view.bounds), 60)];
        [self.view addSubview:testView];
    }
    [testObj setNeedsLayout];
    
}
复制代码

打印结果如下

[UIView setNeedsLayout] was sent to a zombie object at address:
复制代码

2、Zombie Objects

僵尸对象

  • 可以用来检测内存错误(EXC_BAD_ACCESS),它可以捕获任何阐释访问坏内存的调用
  • 给僵尸对象发送消息的话,它仍然是可以响应的,然后会发生崩溃,并输出错误日志来显示野指针对象调用的类名和方法

苹果的僵尸对象检测原理
首先我们来看下Xcode中僵尸对象是如何实现的,具体操作步骤可以参考这篇文章iOS Zombie Objects(僵尸对象)原理探索

  • dealloc的源码中,我们可以看到“Replaced by NSZombie”,即对象释放时, NSZombie 将在 dealloc 里做替换,如下所示

2251862-c6b2fe392db4a8f1_副本.png

  • 所以僵尸对象的生成过程伪代码如下
//1、获取到即将deallocted对象所属类(Class)
Class cls = object_getClass(self);

//2、获取类名
const char *clsName = class_getName(cls)

//3、生成僵尸对象类名
const char *zombieClsName = "_NSZombie_" + clsName;

//4、查看是否存在相同的僵尸对象类名,不存在则创建
Class zombieCls = objc_lookUpClass(zombieClsName);
if (!zombieCls) {
     //5、获取僵尸对象类 _NSZombie_
 Class baseZombieCls = objc_lookUpClass(“_NSZombie_");

     //6、创建 zombieClsName 类
 zombieCls = objc_duplicateClass(baseZombieCls, zombieClsName, 0);
}
//7、在对象内存未被释放的情况下销毁对象的成员变量及关联引用。
   objc_destructInstance(self);

//8、修改对象的 isa 指针,令其指向特殊的僵尸类
objc_setClass(self, zombieCls);
复制代码

当僵尸对象再次被访问时,将进入消息转发流程,开始处理僵尸对象访问,输出日志并发生crash

2251862-01d3c211a7416b1d_副本.png

  • 所以僵尸对象触发流程伪代码如下
//1、获取对象class
Class cls = object_getClass(self);

//2、获取对象类名
const char *clsName = class_getName(cls);

//3、检测是否带有前缀_NSZombie_
if (string_has_prefix(clsName, "_NSZombie_")) {
//4、获取被野指针对象类名
  const char *originalClsName = substring_from(clsName, 10);

 //5、获取当前调用方法名
 const char *selectorName = sel_getName(_cmd);
  
 //6、输出日志
 Log(''*** - [%s %s]: message sent to deallocated instance %p", originalClsName, selectorName, self);

 //7、结束进程
 abort();
复制代码

所以综上所述,这中野指针探测方式的思路是:dealloc方法的替换,其关键是调用objc_destructInstance 来解除对象的关联引用

野指针探测实现2

这种方式的思路主要是来源sindrilin的源码,其主要思路是:

  • 野指针检测流程

    • 1、开启野指针检测

    • 2、设置监控到野指针时的回调block,在block中打印信息,或者存储堆栈

    • 3、检测到野指针是否crash

    • 4、最大内存占用空间

    • 5、是否记录dealloc调用栈

    • 6、监控策略

      • 1)只监控自定义对象
      • 2)白名单策略
      • 3)黑名单策略
      • 4)监控所有对象
    • 7、交换NSObject的dealloc方法

  • 触发野指针

    • 1、开始处理对象

    • 2、是否达到替换条件

      • 1)根据监控策略,是否属于要检测的类
      • 2)空间是否足够
    • 3、如果符合条件,则获取对象,并解除引用,如果不符合则正常释放,即调用原来的dealloc方法

    • 4、向对象内填充数据

    • 5、赋值僵尸对象的类指针替换isa

    • 6、对象+dealloc调用栈,保存在僵尸对象中

    • 7、根据情况是否清理内存和对象

通过僵尸对象检测的实现思路

  • 1、通过OC中Mehod Swizzling,交换根类NSObject和NSProxydealloc方法为自定义的dealloc方法
  • 2、为了避免内存空间释放后被重写造成野指针的问题,通过字典存储被释放的对象,同时设置在30s后调用dealloc方法将字典中存储的对象释放,避免内存增大
  • 3、为了获取更多的崩溃信息,这里同样需要创建NSProxy的子类

具体实现

  • 1、创建NSProxy的子类,其实现与上面的MIZombieProxy是一模一样的
  • 2、hook dealloc函数的具体实现
<!--1、MIZombieSniffer.h-->
@interface MIZombieSniffer : NSObject

/*!
 *  @method installSniffer
 *  启动zombie检测
 */
+ (void)installSniffer;

/*!
 *  @method uninstallSnifier
 *  停止zombie检测
 */
+ (void)uninstallSnifier;

/*!
 *  @method appendIgnoreClass
 *  添加白名单类
 */
+ (void)appendIgnoreClass: (Class)cls;

@end

<!--2、MIZombieSniffer.m-->
#import "MIZombieSniffer.h"
#import "MIZombieProxy.h"
#import <objc/runtime.h>

//
typedef void (*MIDeallocPointer) (id objc);
//野指针探测器是否开启
static BOOL _enabled = NO;
//根类
static NSArray *_rootClasses = nil;
//用于存储被释放的对象
static NSDictionary<id, NSValue*> *_rootClassDeallocImps = nil;

//白名单
static inline NSMutableSet *__mi_sniffer_white_lists(){
    //创建白名单集合
    static NSMutableSet *mi_sniffer_white_lists;
    //单例初始化白名单集合
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        mi_sniffer_white_lists = [[NSMutableSet alloc] init];
    });
    return mi_sniffer_white_lists;
}


static inline void __mi_dealloc(__unsafe_unretained id obj){
    //获取对象的类
    Class currentCls = [obj class];
    Class rootCls = currentCls;
    
    //获取非NSObject和NSProxy的类
    while (rootCls != [NSObject class] && rootCls != [NSProxy class]) {
        //获取rootCls的父类,并赋值
        rootCls = class_getSuperclass(rootCls);
    }
    //获取类名
    NSString *clsName = NSStringFromClass(rootCls);
    //根据类名获取dealloc的imp指针
    MIDeallocPointer deallocImp = NULL;
    [[_rootClassDeallocImps objectForKey:clsName] getValue:&deallocImp];
    
    if (deallocImp != NULL) {
        deallocImp(obj);
    }
}

//hook交换dealloc
static inline IMP __mi_swizzleMethodWithBlock(Method method, void *block){
    /*
     imp_implementationWithBlock :接收一个block参数,将其拷贝到堆中,返回一个trampoline
     可以让block当做任何一个类的方法的实现,即当做类的方法的IMP来使用
     */
    IMP blockImp = imp_implementationWithBlock((__bridge id _Nonnull)(block));
    //method_setImplementation 替换掉method的IMP
    return method_setImplementation(method, blockImp);
}

@implementation MIZombieSniffer

//初始化根类
+ (void)initialize
{
    _rootClasses = [@[[NSObject class], [NSProxy class]] retain];
}

#pragma mark - public
+ (void)installSniffer{
    @synchronized (self) {
        if (!_enabled) {
            //hook根类的dealloc方法
            [self _swizzleDealloc];
            _enabled = YES;
        }
    }
}

+ (void)uninstallSnifier{
    @synchronized (self) {
        if (_enabled) {
            //还原dealloc方法
            [self _unswizzleDealloc];
            _enabled = NO;
        }
    }
}

//添加百名单
+ (void)appendIgnoreClass:(Class)cls{
    @synchronized (self) {
        NSMutableSet *whiteList = __mi_sniffer_white_lists();
        NSString *clsName = NSStringFromClass(cls);
        [clsName retain];
        [whiteList addObject:clsName];
    }
}

#pragma mark - private
+ (void)_swizzleDealloc{
    static void *swizzledDeallocBlock = NULL;
    
    //定义block,作为方法的IMP
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        swizzledDeallocBlock = (__bridge void *)[^void(id obj) {
            //获取对象的类
            Class currentClass = [obj class];
            //获取类名
            NSString *clsName = NSStringFromClass(currentClass);
            //判断该类是否在白名单类
            if ([__mi_sniffer_white_lists() containsObject: clsName]) {
                //如果在白名单内,则直接释放对象
                __mi_dealloc(obj);
            } else {
                //修改对象的isa指针,指向MIZombieProxy
                /*
                 valueWithBytes:objCType  创建并返回一个包含给定值的NSValue对象,该值会被解释为一个给定的NSObject类型
                 - 参数1:NSValue对象的值
                 - 参数2:给定值的对应的OC类型,需要使用编译器指令@encode来创建
                 */
                NSValue *objVal = [NSValue valueWithBytes: &obj objCType: @encode(typeof(obj))];
                //为obj设置指定的类
                object_setClass(obj, [MIZombieProxy class]);
                //保留对象原本的类
                ((MIZombieProxy *)obj).originClass = currentClass;
                
                //设置在30s后调用dealloc将存储的对象释放,避免内存空间的增大
                dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(30 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
                    __unsafe_unretained id deallocObj = nil;
                    //获取需要dealloc的对象
                    [objVal getValue: &deallocObj];
                    //设置对象的类为原本的类
                    object_setClass(deallocObj, currentClass);
                    //释放
                    __mi_dealloc(deallocObj);
                });
            }
        } copy];
    });
    
    //交换了根类NSObject和NSProxy的dealloc方法为originalDeallocImp
    NSMutableDictionary *deallocImps = [NSMutableDictionary dictionary];
    //遍历根类
    for (Class rootClass in _rootClasses) {
        //获取指定类中dealloc方法
        Method oriMethod = class_getInstanceMethod([rootClass class], NSSelectorFromString(@"dealloc"));
        //hook - 交换dealloc方法的IMP实现
        IMP originalDeallocImp = __mi_swizzleMethodWithBlock(oriMethod, swizzledDeallocBlock);
        //设置IMP的具体实现
        [deallocImps setObject: [NSValue valueWithBytes: &originalDeallocImp objCType: @encode(typeof(IMP))] forKey: NSStringFromClass(rootClass)];
    }
    //_rootClassDeallocImps字典存储交换后的IMP实现
    _rootClassDeallocImps = [deallocImps copy];
}

+ (void)_unswizzleDealloc{
    //还原dealloc交换的IMP
    [_rootClasses enumerateObjectsUsingBlock:^(Class rootClass, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
        IMP originDeallocImp = NULL;
        //获取根类类名
        NSString *clsName = NSStringFromClass(rootClass);
        //获取hook后的dealloc实现
        [[_rootClassDeallocImps objectForKey:clsName] getValue:&originDeallocImp];
        
        NSParameterAssert(originDeallocImp);
        //获取原本的dealloc实现
        Method oriMethod = class_getInstanceMethod([rootClass class], NSSelectorFromString(@"dealloc"));
        //还原dealloc的实现
        method_setImplementation(oriMethod, originDeallocImp);
    }];
    //释放
    [_rootClassDeallocImps release];
    _rootClassDeallocImps = nil;
}

@end
复制代码
  • 3、测试
@interface ViewController ()

@property (nonatomic, assign) id assignObj;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    id obj = [[NSObject alloc] init];
    self.assignObj = obj;
    
    [MIZombieSniffer installSniffer];
}
- (IBAction)zombieObjectAction:(id)sender {

    NSLog(@"%@", self.assignObj);
    
}
复制代码

打印崩溃信息如下

2251862-734353beee7216e6_副本.png

参考文章

补充

github源码链接

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