DEX文件¶

DEX_INLINE int readUnsignedLeb128(const u1** pStream) {
    const u1* ptr = *pStream;
    int result = *(ptr++);      //取第一个字节
    if (result > 0x7f) {        //如果第1个字节大于0x7f,表示第一个字节最高位为1
        int cur = *(ptr++);     //第2个字节
        result = (result & 0x7f) | ((cur & 0x7f) << 7); //前两个字节
        if (cur > 0x7f) {
            cur = *(ptr++);
            result |= (cur & 0x7f) << 14;
            if (cur > 0x7f) {
                cur = *(ptr++);
                result |= (cur & 0x7f) << 21;
                if (cur > 0x7f) {
                    /*
                     * Note: We don't check to see if cur is out of
                     * range here, meaning we tolerate garbage in the
                     * high four-order bits.
                     */
                    cur = *(ptr++);
                    result |= cur << 28;
                }
            }
        }
    }
    *pStream = ptr;
    return result;
}

 DEX_INLINE int readSignedLeb128(const u1** pStream) {
    const u1* ptr = *pStream;
    int result = *(ptr++);
    if (result <= 0x7f) {
        result = (result << 25) >> 25;   //符号扩展
    } else {
        int cur = *(ptr++);
        result = (result & 0x7f) | ((cur & 0x7f) << 7);
        if (cur <= 0x7f) {
            result = (result << 18) >> 18; //符号扩展
        } else {
            cur = *(ptr++);
            result |= (cur & 0x7f) << 14; //符号扩展
            if (cur <= 0x7f) {
                result = (result << 11) >> 11; //符号扩展
            } else {
                cur = *(ptr++);
                result |= (cur & 0x7f) << 21;
                if (cur <= 0x7f) {
                    result = (result << 4) >> 4;  //符号扩展
                } else {
                    /*
                     * Note: We don't check to see if cur is out of
                     * range here, meaning we tolerate garbage in the
                     * high four-order bits.
                     */
                    cur = *(ptr++);
                    result |= cur << 28;
                }
            }
        }
    }
    *pStream = ptr;
    return result;
}

struct DexHeader {
    u1  magic[8];           /* includes version number */
    u4  checksum;           /* adler32 checksum */
    u1  signature[kSHA1DigestLen]; /* SHA-1 hash */
    u4  fileSize;           /* length of entire file */
    u4  headerSize;         /* offset to start of next section */
    u4  endianTag;
    u4  linkSize;
    u4  linkOff;
    u4  mapOff;
    u4  stringIdsSize;
    u4  stringIdsOff;
    u4  typeIdsSize;
    u4  typeIdsOff;
    u4  protoIdsSize;
    u4  protoIdsOff;
    u4  fieldIdsSize;
    u4  fieldIdsOff;
    u4  methodIdsSize;
    u4  methodIdsOff;
    u4  classDefsSize;
    u4  classDefsOff;
    u4  dataSize;
    u4  dataOff;
};

struct DexStringId {
    u4 stringDataOff;   /* 字符串数据偏移，也就是数据区中各个 StringData 的文件偏移*/
};

struct DexTypeId {
    u4 descriptorIdx;    /* 指向 DexStringId列表的索引 */
};

struct DexProtoId {
    u4 shortyIdx;       /* 返回类型+参数类型，简写，指向DexStringId列表的索引 */
    u4 returnTypeIdx;   /* 返回类型，指向DexTypeId列表的索引 */
    u4 parametersOff;   /* 参数类型，指向DexTypeList的偏移 */
}

struct DexTypeList {
    u4 size;             /* DexTypeItem的个数，即参数个数 */
    DexTypeItem list[1]; /* 指向DexTypeItem开始处 */
};

struct DexTypeItem {
    u2 typeIdx;           /* 参数类型，指向DexTypeId列表的索引，最终指向字符串索引 */
};

struct DexFieldId {
    u2 classIdx;   /* 类的类型，指向DexTypeId列表的索引 */
    u2 typeIdx;    /* 字段类型，指向DexTypeId列表的索引 */
    u4 nameIdx;    /* 字段名，指向DexStringId列表的索引 */
};

struct DexMethodId {
    u2 classIdx;  /* 类的类型，指向DexTypeId列表的索引 */
    u2 protoIdx;  /* 声明类型，指向DexProtoId列表的索引 */
    u4 nameIdx;   /* 方法名，  指向DexStringId列表的索引 */
};

// 类的基本信息
struct DexClassDef {
    u4 classIdx;    /* 类的类型，指向DexTypeId列表的索引 */
    u4 accessFlags; /* 访问标志 */
    u4 superclassIdx;  /* 父类类型，指向DexTypeId列表的索引 */
    u4 interfacesOff; /* 接口，指向DexTypeList的偏移 */
    u4 sourceFileIdx; /* 源文件名，指向DexStringId列表的索引 */
    u4 annotationsOff; /* 注解，指向DexAnnotationsDirectoryItem结构 */
    u4 classDataOff;   /* 指向DexClassData结构的偏移 */
    u4 staticValuesOff;  /* 指向DexEncodedArray结构的偏移 */
};

// 类的字段与方法概况
struct DexClassData {
    DexClassDataHeader header; /* 指定字段与方法的个数 */
    DexField* staticFields;    /* 静态字段，DexField结构 */
    DexField* instanceFields;  /* 实例字段，DexField结构 */
    DexMethod* directMethods;  /* 直接方法，DexMethod结构 */
    DexMethod* virtualMethods; /* 虚方法，DexMethod结构 */

// 详细描述类的字段个数与方法个数
struct DexClassDataHeader {
    u4 staticFieldsSize;  /* 静态字段个数 */
    u4 instanceFieldsSize; /* 实例字段个数 */
    u4 directMethodsSize;  /* 直接方法个数 */
    u4 virtualMethodsSize; /* 虚方法个数 */
};

// 字段定义
struct DexField {
    u4 fieldIdx;    /* 指向DexFieldId的索引 */
    u4 accessFlags; /* 访问标志 */
};

// 方法定义
struct DexMethod {
    u4 methodIdx;   /* 指向DexMethodId的索引 */
    u4 accessFlags; /* 访问标志 */
    u4 codeOff;     /* 指向DexCode结构的偏移 */
};

// 代码概况
struct DexCode {
    u2 registersSize;   /* 使用的寄存器个数 */
    u2 insSize;         /* 参数个数 */
    u2 outsSize;        /* 调用其他方法时其它方法使用的寄存器个数，会在自己的调用栈申请，并压栈（猜测） */
    u2 triesSize;       /* Try/Catch个数 */
    u4 debugInfoOff;    /* 指向调试信息的偏移 */
    u4 insnsSize;       /* 指令集个数，以2字节为单位 */
    u2 insns[1];        /* 指令集 */
};

struct DexMapList {
    u4 size;               /* DexMapItem的个数，方便解析 */
    DexMapItem list[1];    /* 指向DexMapItem */
};

struct DexMapItem {
    u2 type;      /* kDexType开头的类型 */
    u2 unused;    /* 未使用，用于字节对齐 */
    u4 size;      /* 指定相应类型的个数 */
    u4 offset;    /* 指定相应类型的数据的文件偏移 */
};

/* type字段为一个枚举常量，通过类型名称很容易判断它的具体类型。 */
/* map item type codes */
enum {
    kDexTypeHeaderItem               = 0x0000,
    kDexTypeStringIdItem             = 0x0001,
    kDexTypeTypeIdItem               = 0x0002,
    kDexTypeProtoIdItem              = 0x0003,
    kDexTypeFieldIdItem              = 0x0004,
    kDexTypeMethodIdItem             = 0x0005,
    kDexTypeClassDefItem             = 0x0006,
    kDexTypeMapList                  = 0x1000,
    kDexTypeTypeList                 = 0x1001,
    kDexTypeAnnotationSetRefList     = 0x1002,
    kDexTypeAnnotationSetItem        = 0x1003,
    kDexTypeClassDataItem            = 0x2000,
    kDexTypeCodeItem                 = 0x2001,
    kDexTypeStringDataItem           = 0x2002,
    kDexTypeDebugInfoItem            = 0x2003,
    kDexTypeAnnotationItem           = 0x2004,
    kDexTypeEncodedArrayItem         = 0x2005,
    kDexTypeAnnotationsDirectoryItem = 0x2006,
};