reverse-skills-max: initial public release (restored, redacted, hardened)
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# Swift 最小解析示例
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示例符号均取自官方测试向量(swiftlang/swift test/Demangle/Inputs/manglings.txt 与 ABI 文档 Mangling.rst),可本机直接对照。语法规则见 [[layout]]。
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## 1. 符号提取与解码命令链
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```sh
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# Mach-O: 提取 $s 符号 → 批量解码
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llvm-nm -m sample | awk '$3 ~ /^\$s/ {print $3}' | swift-demangle | head -20
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# ELF 同效果
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readelf -s sample | awk '$8 ~ /^\$s/ {print $8}' | swift-demangle | head -20
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# 单条解码(macOS 用 xcrun swift-demangle;无参数时读 stdin)
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echo '$s4main6myFuncyyF' | swift-demangle
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# $s4main6myFuncyyF ---> main.myFunc() -> ()
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# 精简模式与展开树
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echo '$s4main3FooC3barSiyF' | swift-demangle -simplified
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echo '$s4main3FooC3barSiyF' | swift-demangle -expand
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```
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## 2. 官方测试向量对照(manglings.txt 实测摘录)
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| mangled 名 | demangled 结果 |
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|---|---|
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| `$s4main6myFuncyyF` | `main.myFunc() -> ()` |
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| `$s3foo3barC3bas3zimyAaEC_tF` | `foo.bar.bas(zim: foo.zim) -> ()` |
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| `_$s3foo3barC3bas3zimyAaEC_tFTo` | `{T:_$s3foo3barC3bas3zimyAaEC_tF,C} @objc foo.bar.bas(zim: foo.zim) -> ()`(`_To` = @objc 桥接 thunk) |
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| `$s4main3fooyySiFyyXEfU_TA.1` | `{T:} partial apply forwarder for closure #1 () -> () in main.foo(Swift.Int) -> () with unmangled suffix ".1"`(闭包 forwarder) |
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| `$s4main8MyStructV3fooyyF` | `main.MyStruct.foo() -> ()`(结构体方法) |
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| `_T04main1_yyF` | `main._() -> ()`(Swift 4.0 `_T0` 前缀) |
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| `_TtVCC4main3Foo4Ding3Str` | `main.Foo.Ding.Str`(Swift 3.x `_Tt` 前缀,V=struct 链) |
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对照要点:`yyF` 中两个 `y` 分别是结果 `()` 与参数 `()`;`Si` 为结果 Int 时排在参数前(`3barSiyF` → `bar() -> Int`);`_To` 与本体成对出现;`TA` 是闭包 forwarder(闭包入点)。
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## 3. Python 最小解码器(无替换/无泛型的简单符号)
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```python
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import re
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KIND = {'C': 'class', 'O': 'enum', 'V': 'struct', 'P': 'protocol'}
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STDLIB = {'Si': 'Int', 'SS': 'String', 'Sq': 'Optional', 'Sa': 'Array',
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'Sd': 'Double', 'Sb': 'Bool'}
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def ident(sym, p): # 长度前缀标识符:3Foo -> "Foo"
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m = re.match(r'(\d+)', sym[p:])
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n = int(m.group(1)); start = p + len(m.group(1))
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return sym[start:start+n], start+n
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def typ(sym, p): # 类型单元:y=() Si=Int ...
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c = sym[p]
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if c == 'y': return '()', p + 1
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if c == 'S': return STDLIB.get(sym[p:p+2], 'S?'), p + 2
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raise ValueError('unhandled type char %r' % c)
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def sig(sym, p): # 签名顺序:结果类型在前、参数在后
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result, p = typ(sym, p)
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params, p = typ(sym, p)
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if sym[p] != 'F': raise ValueError('no F')
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return '%s -> %s' % (params, result), p + 1
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def decode(sym):
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p = 2 if sym.startswith('$s') else 3 # 仅支持 $s / _$s
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mod, p = ident(sym, p)
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parts = [mod]
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while p < len(sym) and sym[p].isdigit():
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name, p = ident(sym, p)
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if p < len(sym) and sym[p] in KIND:
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parts.append('%s (%s)' % (name, KIND[sym[p]])); p += 1
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else:
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parts.append(name)
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s, _ = sig(sym, p)
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return '.'.join(parts) + s
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print(decode('$s4main6myFuncyyF')) # main.myFunc() -> ()
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print(decode('$s4main3FooC3barSiyF')) # main.Foo (class).bar() -> Int
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print(decode('$s13ExampleModule3FooC3barSiyF')) # ExampleModule.Foo (class).bar() -> Int
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```
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局限(对照官方语法):不处理替换表(`A` 起)、泛型签名(`G`)、标签列表、`E` 扩展与 `To/TE/Tg` 后缀——复杂符号以 `swift-demangle` 为准,本解码器用于快速手读与理解编码顺序。
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## 4. 反射段定位(stripped 产物的类型结构来源)
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```sh
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otool -l sample | grep -A2 'sectname __swift5_proto' # conformance 记录
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otool -l sample | grep -A2 'sectname __swift5_protos' # 协议描述符
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otool -l sample | grep -A2 'sectname __swift5_fieldmd' # 字段描述
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otool -l sample | grep -A2 'sectname __swift5_types' # 类型描述符
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# ELF 侧
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readelf -S sample | grep -i swift5
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```
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## 5. 字节样例(符号在文件中的形态)
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```
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$s4main6myFuncyyF 的 ASCII 字节(符号表字符串池内):
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24 73 34 6d 61 69 6e 36 6d 79 46 75 6e 63 79 79 46 00
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$ s 4 m a i n 6 m y F u n c y y F \0
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└前缀┘ └模块"main"┘ └函数名"myFunc"┘ └yyF 签名┘
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```
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对照要点:正常符号以 `\0` 结尾(字符串表内),但含 symbolic reference 的符号名内嵌 `\x01-\x1f` + 指针字节,`strings`/`grep` 按文本处理会截断——提取一律走符号表(llvm-nm/readelf -s)。
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## 实现教训(内化)
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- 解码顺序是"模块 → 类型上下文 → 实体名 → 签名",签名里结果类型在参数前——手读符号按这个顺序切,别倒着猜
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- `_To`/`TA`/`Tg5` 等后缀是实体修饰,解码时先剥离再读主体
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- 官方测试向量(manglings.txt)是最好的离线对照集:任何解码器/工具的输出都可拿它验收
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## 使用注意
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- 符号提取用符号表工具,不用 strings;strip 产物靠 `__swift5_*` 反射段(见 SKILL.md 坑 5)
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- 与 [[re-format-macho]](段定位)、[[re-cpp-abi]](vtable 思路)配合使用
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@@ -0,0 +1,118 @@
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# Swift 二进制布局:mangling 语法 / swift5 反射段 / witness table / 闭包
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Swift 产物相对 C/C++ 产物多两类结构:mangled 符号名(全部顶层符号经 `$s` 编码)与 `__swift5_*` 反射元数据段(协议一致性、类型描述、字段描述)。两者互补:符号名给"名字",反射段给"结构"。
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## mangling 前缀变体
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| 前缀 | 时期 | 说明 |
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|---|---|---|
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| `$s` | Swift 5+ | 当前稳定 mangling(本技能默认处理对象) |
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| `$S` | Swift 4.2 | 4.2 过渡期变体 |
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| `_T0` | Swift 4.0 | 4.0 变体 |
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| `_T` / `_Tt` | Swift 3.x 及更早 | ObjC 时代 mangling(`_TtC3foo3bar` 形态) |
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| `$e` | — | Embedded Swift(不稳定) |
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| `@__swiftmacro_` | — | 宏展开的文件名符号 |
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## 编码语法(`$s` 稳定格式)
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### 基本单元
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| 单元 | 规则 | 示例 |
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|---|---|---|
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| 标识符 | 十进制长度 + ASCII 字符串(非 ASCII 用 Punycode,前缀 `00`) | `4Test` → "Test";`13ExampleModule` → "ExampleModule" |
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| 类型字母 | C=类 O=枚举 V=结构体 P=协议 E=扩展 | `3FooC` → 类 Foo |
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| 标准库缩写 | Si=Int SS=String Sq=Optional Sa=Array Sd=Double Sb=Bool | `Si` → Swift.Int |
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| 模块缩写 | s=Swift So=C/ObjC 模块 SC=Clang importer | `s4main` 中 `s` 为 Swift 模块 |
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| 空元组 | y | `() `(参数或结果为空) |
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| 函数 | 声明名 + 标签列表 + 签名 + `F`;**签名顺序 = 结果类型在前、参数在后** | `3bar Si y F` → `bar() -> Int` |
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### 后缀修饰(实体级)
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| 后缀 | 含义 |
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|---|---|
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| `_To` | @objc 桥接 thunk(与本体成对出现,ObjC 侧经它进 Swift 实现) |
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| `TE` | distributed thunk |
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| `Tg5`/`Tg` 等 | 泛型特化(generic specialization) |
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| `TA` | 闭包 partial apply forwarder |
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| `TW` | 协议 witness thunk(`{T:} protocol witness for ...`) |
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| `TI` | 可派发 thunk(method dispatch thunk) |
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### 替换与符号化引用
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- 替换表(substitution):`A` 起的小写字母引用已出现的模块/类型(压缩重复前缀)
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- 符号化引用(symbolic reference):mangled 名内嵌 `\x01-\x1f` 控制字符 + 指针大小字节——**不是 \0 结尾的普通字符串**,`strings`/strlen 处理会截断(见 SKILL.md 坑 6)
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### 手读示例(官方测试向量)
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```
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$s4main6myFuncyyF → main.myFunc() -> ()
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└模块"main"└函数"myFunc"└结果y(())└参数y(())└F
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$s3foo3barC3bas3zimyAaEC_tF → foo.bar.bas(zim: foo.zim) -> ()
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└模块foo └类bar └方法bas └标签zim └参数y └结果(替换A→foo.zim)└F
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$s3foo3barC3bas3zimyAaEC_tFTo → {T:...,C} @objc foo.bar.bas(zim: foo.zim) -> ()
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(同符号 + _To = @objc 桥接 thunk)
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$s4main3fooyySiFyyXEfU_TA.1 → {T:} partial apply forwarder for closure #1
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() -> () in main.foo(Swift.Int) -> ()(闭包)
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```
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## swift5 反射段(Mach-O 名 / ELF 名 / COFF 名)
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| 内容 | Mach-O(__TEXT 段内) | ELF | COFF |
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|---|---|---|---|
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| 协议一致性(conformance 记录) | `__swift5_proto` | `swift5_protocol_conformances` | `.sw5prtc$B` |
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| 协议描述符 | `__swift5_protos` | `swift5_protocols` | `.sw5prt$B` |
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| 类型描述符 | `__swift5_types` | `swift5_types` | `.sw5tyd$B` |
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| 字段描述(类型内布局) | `__swift5_fieldmd` | `swift5_fieldmd` | `.sw5fld$B` |
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| 类型引用字符串池 | `__swift5_typeref` | `swift5_typeref` | `.sw5tyr$B` |
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| 反射字符串 | `__swift5_reflstr` | `swift5_reflstr` | `.sw5rfl$B` |
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| 闭包捕获描述 | `__swift5_capture` | `swift5_capture` | `.sw5cpt$B` |
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| 关联类型 | `__swift5_assocty` | `swift5_assocty` | `.sw5ast$B` |
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| 内建类型 | `__swift5_builtin` | `swift5_builtin` | `.sw5bui$B` |
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| 多态枚举 | `__swift5_mpenum` | `swift5_mpenum` | `.sw5mpe$B` |
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| 可访问性 | `__swift5_accessible` | `swift5_accessible` | `.sw5acc$B` |
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| 替换范围 | `__swift5_replace` | `swift5_replace` | `.sw5rpc$B` |
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| 模块哈希 | `__swift_modhash` | `swift_modhash` | `.sw5mh$B` |
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定位命令:Mach-O `otool -l sample | grep -A2 swift5_`;ELF `readelf -S sample | grep -i swift5`。这些段是数据段(常驻内存),**strip 不删除**——stripped Swift 产物靠它们重建类型/协议关系。
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## witness table 与 conformance 记录
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- conformance 记录(`__swift5_proto`)指向:witness table(若间接)、conformance 描述符、名义类型描述符、协议描述符
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- witness table 槽位 = 协议要求方法的实现地址数组;槽序与协议声明顺序一致
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- 定位入口:`_swift_getWitnessTable`(直接取)或 `swift_getWitnessTable`(查表)调用点;调用处的第二个参数即 conformance 记录
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- 无符号名时:找到 witness method 调用点(泛型函数内对协议方法的间接调用),其函数指针表即 witness table
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## 闭包 context 布局
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swift_allocObject(闭包布局描述符, size, align) → context 对象
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context 头部 = 指向闭包捕获布局描述符的指针(swift5_capture 段条目)
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其后按捕获顺序排列字段:值类型=内联值;引用类型=强引用指针(配 swift_retain/release)
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定位:`swift_allocObject` 调用点的常量参数 = 捕获布局描述符(含捕获字段数/类型);闭包入点是 partial apply forwarder(`TA` 后缀符号)。
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## 运行时符号(swift_ 前缀,导入确认)
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| 符号 | 含义 |
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|---|---|
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| swift_retain / swift_release | 强引用增/减(引用语义字段标记) |
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| swift_allocObject / swift_allocBox | 堆对象/闭包 box 分配 |
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| swift_beginAccess / swift_endAccess | 独占访问修饰(exclusivity) |
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| swift_getWitnessTable / _swift_getWitnessTable | 协议 witness table 获取 |
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| swift_getTypeByMangledName | 按 mangled 名查类型元数据 |
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| swift_dynamicCast | 动态类型转换 |
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## 版本差异要点
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- mangling 前缀三代($s/$S/_T0),工具链与产物同代或更新才能解码
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- Swift 4 及更早产物无 `__swift5_*` 段(反射系统 5.0 引入);老产物靠符号名 + ObjC 段(__objc_classlist)恢复
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- 泛型特化数量随版本增长(编译器更激进);`Tg5` 特化符号与原型共存
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## 使用注意
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- 与 [[re-format-macho]](段定位)、[[re-cpp-abi]](vtable 思路)、[[re-ios]]/[[re-macos]](ObjC 层)配合
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- 符号提取走符号表(llvm-nm/readelf -s),不用 strings(symbolic reference 会截断)
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Reference in New Issue
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