Swift 二进制布局：mangling 语法 / swift5 反射段 / witness table / 闭包

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"。

mangling 前缀变体

前缀	时期	说明
`$s`	Swift 5+	当前稳定 mangling（本技能默认处理对象）
`$S`	Swift 4.2	4.2 过渡期变体
`_T0`	Swift 4.0	4.0 变体
`_T` / `_Tt`	Swift 3.x 及更早	ObjC 时代 mangling（`_TtC3foo3bar` 形态）
`$e`	—	Embedded Swift（不稳定）
`@__swiftmacro_`	—	宏展开的文件名符号

编码语法（`$s` 稳定格式）

基本单元

单元	规则	示例
标识符	十进制长度 + ASCII 字符串（非 ASCII 用 Punycode，前缀 `00`）	`4Test` → "Test"；`13ExampleModule` → "ExampleModule"
类型字母	C=类 O=枚举 V=结构体 P=协议 E=扩展	`3FooC` → 类 Foo
标准库缩写	Si=Int SS=String Sq=Optional Sa=Array Sd=Double Sb=Bool	`Si` → Swift.Int
模块缩写	s=Swift So=C/ObjC 模块 SC=Clang importer	`s4main` 中 `s` 为 Swift 模块
空元组	y	`()` （参数或结果为空）
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`

后缀修饰（实体级）

后缀	含义
`_To`	@objc 桥接 thunk（与本体成对出现，ObjC 侧经它进 Swift 实现）
`TE`	distributed thunk
`Tg5`/`Tg` 等	泛型特化（generic specialization）
`TA`	闭包 partial apply forwarder
`TW`	协议 witness thunk（`{T:} protocol witness for ...`）
`TI`	可派发 thunk（method dispatch thunk）

替换与符号化引用

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）
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）

手读示例（官方测试向量）

$s4main6myFuncyyF          → main.myFunc() -> ()
└模块"main"└函数"myFunc"└结果y(())└参数y(())└F

$s3foo3barC3bas3zimyAaEC_tF  → foo.bar.bas(zim: foo.zim) -> ()
└模块foo └类bar └方法bas └标签zim └参数y └结果(替换A→foo.zim)└F

$s3foo3barC3bas3zimyAaEC_tFTo → {T:...,C} @objc foo.bar.bas(zim: foo.zim) -> ()
                                 （同符号 + _To = @objc 桥接 thunk）

$s4main3fooyySiFyyXEfU_TA.1 → {T:} partial apply forwarder for closure #1
                               () -> () in main.foo(Swift.Int) -> ()（闭包）

swift5 反射段（Mach-O 名 / ELF 名 / COFF 名）

内容	Mach-O（__TEXT 段内）	ELF	COFF
协议一致性（conformance 记录）	`__swift5_proto`	`swift5_protocol_conformances`	`.sw5prtc$B`
协议描述符	`__swift5_protos`	`swift5_protocols`	`.sw5prt$B`
类型描述符	`__swift5_types`	`swift5_types`	`.sw5tyd$B`
字段描述（类型内布局）	`__swift5_fieldmd`	`swift5_fieldmd`	`.sw5fld$B`
类型引用字符串池	`__swift5_typeref`	`swift5_typeref`	`.sw5tyr$B`
反射字符串	`__swift5_reflstr`	`swift5_reflstr`	`.sw5rfl$B`
闭包捕获描述	`__swift5_capture`	`swift5_capture`	`.sw5cpt$B`
关联类型	`__swift5_assocty`	`swift5_assocty`	`.sw5ast$B`
内建类型	`__swift5_builtin`	`swift5_builtin`	`.sw5bui$B`
多态枚举	`__swift5_mpenum`	`swift5_mpenum`	`.sw5mpe$B`
可访问性	`__swift5_accessible`	`swift5_accessible`	`.sw5acc$B`
替换范围	`__swift5_replace`	`swift5_replace`	`.sw5rpc$B`
模块哈希	`__swift_modhash`	`swift_modhash`	`.sw5mh$B`

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。

witness table 与 conformance 记录

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
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
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
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

闭包 context 布局

swift_allocObject(闭包布局描述符, size, align) → context 对象
context 头部 = 指向闭包捕获布局描述符的指针（swift5_capture 段条目）
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）

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）。

运行时符号（swift_ 前缀，导入确认）

符号	含义
swift_retain / swift_release	强引用增/减（引用语义字段标记）
swift_allocObject / swift_allocBox	堆对象/闭包 box 分配
swift_beginAccess / swift_endAccess	独占访问修饰（exclusivity）
swift_getWitnessTable / _swift_getWitnessTable	协议 witness table 获取
swift_getTypeByMangledName	按 mangled 名查类型元数据
swift_dynamicCast	动态类型转换

版本差异要点

mangling 前缀三代（$s/$S/_T0），工具链与产物同代或更新才能解码
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
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

使用注意

与 re-format-macho（段定位）、re-cpp-abi（vtable 思路）、re-ios/re-macos（ObjC 层）配合
符号提取走符号表（llvm-nm/readelf -s），不用 strings（symbolic reference 会截断）

6.3 KiB Raw Permalink Blame History Unescape Escape