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how to reduce binary size

评估

使用bloaty针对最后交付的动态库或者是binary进行分析

常见的

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armembers       the .o files in a .a file
compileunits    source file for the .o file (translation unit). requires debug info.
inputfiles      the filename specified on the Bloaty command-line
inlines         source line/file where inlined code came from.  requires debug info.
sections        object file section
segments        load commands in the binary
symbols         symbols from symbol table (configure demangling with --demangle)
rawsymbols      unmangled symbols
fullsymbols     full demangled symbols
shortsymbols    short demangled symbols 

一般都是要看那个文件大,然后去分析, 比如就看bloaty的话

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./bloaty ./bloaty -d compileunits -n 0

    FILE SIZE        VM SIZE
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file size是文件大小,vm size是到虚拟内存的大小,会看到每个compile unit的大小,这样就能花更多的时间在具体文件的体积分析上

具体的几个可行方法

首先我们的优化都是在开启release模式下,objcopy之类方法分离掉了调试符号之后,针对最终的产物进行优化

同时我们已经完全禁用了异常 + RTTI,这两个禁用也能减少很多的包体积

1 根据bloaty的结果,裁剪具体的文件

最终产物是so的话,理论上我用了dead strip之类的东西,但是最后看产物的时候还是会有非预期的符号,这里暂时当作dead_strip的算法不聪明,也可能是姿势不对之类的。

所以这里需要做两件事

  1. 我不确定能不能手动移除符号,但是这个工程量太多了
  2. 我可以通过编译器的选项来移除符号,通过宏来隔离代码,但是这个要小心,因为一定会有bug的,比如我就裁剪多了

2 上编译器选项

2.1 使用-Os来优化代码大小

主要是优化级别了,这里直接查查就可以了

2.2 使用LTO

另外还有LTO之类的也有帮助,但是来的不多,这里还是之前那个dead strip的问题,感觉她不够聪明,deadcode没完全剔除,同时我们这里已经是ThinLTO了,速度感觉上也不慢。这里就没做过多优化了

另外比较搞的是我们有gcc + clang混编的

  1. 如果使用 Clang,编译参数和链接参数中都要开启 LTO,否则会出现无法识别文件格式的问题(NDK22 之前存在此问题)。使用 GCC 的话,只需要编译参数中开启 LTO 即可。
  2. 我们有很多complete lib,即二进制.a交付的静态库,这个也要一起开启LTO才能work,但是这个工作量就有点大了,每个元编译系统都不一样,我能看到的就有
    1. CMake
    2. Bazel
    3. GN
  3. ld也要开优化选项

2.3 gcc的gc section + clang的dead strip

另外还带上Garbage Collection的选项,这个参考美团那个实践就可以了,他在这里讲到了一点我比较感兴趣编译器默认会把所有函数放到同一个 section 中,把所有相同特点的数据放到同一个 section 中,如果同一个 section 中既有需要删除的部分又有需要保留的部分,会使得整个 section 都要保留。所以我们需要减小目标文件 section 的粒度。这个跟链接有点像,只能整个o的导入,没法分割符号。

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# Gcc
set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -fdata-sections -ffunction-sections")
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -fdata-sections -ffunction-sections")
set(CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS "${CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS} -Wl,--gc-sections")

clang就比较简单,不带gc-sections,带dead_strip就可以了

3 ld script

这个就是动态导出script配合visibility的使用了,我们用clang,直接-fvisibility=hidden, 配合要导出的符号使用__attribute__((visibility("default")))来标记

总结

dead strip没work的那么好,我们别的优化也早就做到工程里了。

也可能是裁剪的姿势问题,最后还是靠分析那些可以不要的符号来裁剪的

这个快,但是风险也大,要对代码动刀,最后效果也非常的明显,优化了一半。

REF

  1. A Whirlwind Tutorial on Creating Really Teensy ELF Executables for Linux
  2. Size optimizations
  3. How to make smaller C and C++ binaries
  4. Binary sizes and compiler flags
  5. Android对so体积优化的探索与实践
This post is licensed under CC BY 4.0 by the author.

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