Swift函数调用逆向分析

逆向分析Swift代码

为了研究Swift的动态性，我们将Swift的类、成员变量、函数调用等代码进行反编译。Swift代码如下：

class TestASwiftClass { var aBool:Bool = true; var aInt:UInt = 0; var aFloat:Float = 123.45; var aDouble:Double = 1234.567; var aString:String = "abc"; var aObject:AnyObject! = nil; func testReturnVoidWithaId(aId:UIView){ NSLog("aId=%@", aId); NSLog("F:%s L:%d", __FUNCTION__, __LINE__) self.aBool = false self.aInt = 123 self.aString = "efg" let a = self.testReturnObjectWithObject("abc") let b = self.testAtObjcMethod("efg") let c = self.testNeverInlineMethod("lmn"); let d = self.testDynamicMethod("hij"); print(a, b, c, d); } func testReturnObjectWithObject(aObject:AnyObject) -> AnyObject{ print("testReturnObjectWithObject", __FUNCTION__, __LINE__) return aObject } @inline(never) func testNeverInlineMethod(aObject:AnyObject) -> AnyObject{ print("testNeverInlineMethod", __FUNCTION__, __LINE__) return aObject; } @objc func testAtObjcMethod(aObject:AnyObject) -> AnyObject{ print("testAtObjcMethod", __FUNCTION__, __LINE__) return aObject } dynamic func testDynamicMethod(aObject:AnyObject)-> AnyObject{ print("testDynamicMethod", __FUNCTION__, __LINE__) return aObject } }

得到反编译结果及对应调用逻辑如下：

(其中用灰色矩形框代表的是这一段逻辑对应哪个Swift的代码)可以得出以下结论：

Swift函数编译为C函数（Swift Name Mangling）

testReturnVoidWithaId编译成 _TFC9TestSwift15TestASwiftClass21testReturnVoidWithaIdfS0_FCSo6UIViewT_

testNeverInlineMethod编译成_TTSf4n_d___TFC9TestSwift15TestASwiftClass21testNeverInlineMethodfS0_FPSs9AnyObject_PS1__

可以知道Swift的函数按照一定的规则重新编译为新的C函数。具体每个字符的含义可找谷歌可以通过命令还原C函数对应的Swift函数原型，如：

~ xcrun swift-demangle _TFC9TestSwift15TestASwiftClass21testReturnVoidWithaIdfS0_FCSo6UIViewT_ _TFC9TestSwift15TestASwiftClass21testReturnVoidWithaIdfS0_FCSo6UIViewT_ ---> TestSwift.TestASwiftClass.testReturnVoidWithaId (TestSwift.TestASwiftClass)(ObjectiveC.UIView) -> () ~ xcrun swift-demangle _TTSf4n_d___TFC9TestSwift15TestASwiftClass21testNeverInlineMethodfS0_FPSs9AnyObject_PS1__ _TTSf4n_d___TFC9TestSwift15TestASwiftClass21testNeverInlineMethodfS0_FPSs9AnyObject_PS1__ ---> function signature specialization <Arg[1] = Dead> of TestSwift.TestASwiftClass.testNeverInlineMethod (TestSwift.TestASwiftClass)(Swift.AnyObject) -> Swift.AnyObject

得到的结果与我们的Swift代码里定义的一致。

dynamic修饰走objc runtime

dynamic func testDynamicMethod反编译的代码如下，很明显调了objc_msgSend走的是objc runtime

v37 = _TFE10FoundationSS19_bridgeToObjectiveCfSSFT_CSo8NSString("hij", 3, 0); v38 = v37; v39 = objc_msgSend(v3, "testDynamicMethod:", v37); v40 = objc_retainAutoreleasedReturnValue(v39);

部分函数被inline优化

我们只看到了testNeverInlineMethod被编译成_TTSf4n_d___TFC9TestSwift15TestASwiftClass21testNeverInlineMethodfS0_FPSs9AnyObject_PS1__然后被调用，却没有看到testReturnObjectWithObject和testAtObjcMethod对应的函数调用。而他们两者里面的代码逻辑直接被插入到testReturnVoidWithaId的调用中，也就是说被编译器给inline优化了。通过@inline(never)修饰符可以强制让函数不被inline优化。

@objc修饰不走objc runtime

虽然testAtObjcMethod加了@objc的修饰，但是完全没有没有走objc runtime。

hook Swift函数难点

从上面的结论可以看出，hook Swift函数的问题变成了hook C函数的问题，而这是iOS上的难点。 以下是一些分析过的能hook C函数的开源库：

fishhook可以hook系统库的C函数(有些hook有bug)，但是不能hook app自身内部的C函数SWRoute且只能在Mac上运行hook Swift可见函数，但在Swift2.0已经失效rd_route只能在Mac上运行hook C函数libevil能在iOS上 hook C函数，但是不支持arm64，且可用性风险极大。cycript能在越狱环境hook C函数 相关资源：函数调用的基本原理