DEX文件¶

DEX_INLINE int readUnsignedLeb128(const u1** pStream) {
    const u1* ptr = *pStream;
    int result = *(ptr++);      //取第一個字節
    if (result > 0x7f) {        //如果第1個字節大於0x7f,表示第一個字節最高位爲1
        int cur = *(ptr++);     //第2個字節
        result = (result & 0x7f) | ((cur & 0x7f) << 7); //前兩個字節
        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;   //符號擴展
    } else {
        int cur = *(ptr++);
        result = (result & 0x7f) | ((cur & 0x7f) << 7);
        if (cur <= 0x7f) {
            result = (result << 18) >> 18; //符號擴展
        } else {
            cur = *(ptr++);
            result |= (cur & 0x7f) << 14; //符號擴展
            if (cur <= 0x7f) {
                result = (result << 11) >> 11; //符號擴展
            } else {
                cur = *(ptr++);
                result |= (cur & 0x7f) << 21;
                if (cur <= 0x7f) {
                    result = (result << 4) >> 4;  //符號擴展
                } 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;   /* 字符串數據偏移，也就是數據區中各個 StringData 的文件偏移*/
};

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

struct DexProtoId {
    u4 shortyIdx;       /* 返回類型+參數類型，簡寫，指向DexStringId列表的索引 */
    u4 returnTypeIdx;   /* 返回類型，指向DexTypeId列表的索引 */
    u4 parametersOff;   /* 參數類型，指向DexTypeList的偏移 */
}

struct DexTypeList {
    u4 size;             /* DexTypeItem的個數，即參數個數 */
    DexTypeItem list[1]; /* 指向DexTypeItem開始處 */
};

struct DexTypeItem {
    u2 typeIdx;           /* 參數類型，指向DexTypeId列表的索引，最終指向字符串索引 */
};

struct DexFieldId {
    u2 classIdx;   /* 類的類型，指向DexTypeId列表的索引 */
    u2 typeIdx;    /* 字段類型，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;  /* 類的類型，指向DexTypeId列表的索引 */
    u2 protoIdx;  /* 聲明類型，指向DexProtoId列表的索引 */
    u4 nameIdx;   /* 方法名，  指向DexStringId列表的索引 */
};

// 類的基本信息
struct DexClassDef {
    u4 classIdx;    /* 類的類型，指向DexTypeId列表的索引 */
    u4 accessFlags; /* 訪問標誌 */
    u4 superclassIdx;  /* 父類類型，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; /* 註解，指向DexAnnotationsDirectoryItem結構 */
    u4 classDataOff;   /* 指向DexClassData結構的偏移 */
    u4 staticValuesOff;  /* 指向DexEncodedArray結構的偏移 */
};

// 類的字段與方法概況
struct DexClassData {
    DexClassDataHeader header; /* 指定字段與方法的個數 */
    DexField* staticFields;    /* 靜態字段，DexField結構 */
    DexField* instanceFields;  /* 實例字段，DexField結構 */
    DexMethod* directMethods;  /* 直接方法，DexMethod結構 */
    DexMethod* virtualMethods; /* 虛方法，DexMethod結構 */

// 詳細描述類的字段個數與方法個數
struct DexClassDataHeader {
    u4 staticFieldsSize;  /* 靜態字段個數 */
    u4 instanceFieldsSize; /* 實例字段個數 */
    u4 directMethodsSize;  /* 直接方法個數 */
    u4 virtualMethodsSize; /* 虛方法個數 */
};

// 字段定義
struct DexField {
    u4 fieldIdx;    /* 指向DexFieldId的索引 */
    u4 accessFlags; /* 訪問標誌 */
};

// 方法定義
struct DexMethod {
    u4 methodIdx;   /* 指向DexMethodId的索引 */
    u4 accessFlags; /* 訪問標誌 */
    u4 codeOff;     /* 指向DexCode結構的偏移 */
};

// 代碼概況
struct DexCode {
    u2 registersSize;   /* 使用的寄存器個數 */
    u2 insSize;         /* 參數個數 */
    u2 outsSize;        /* 調用其他方法時其它方法使用的寄存器個數，會在自己的調用棧申請，並壓棧（猜測） */
    u2 triesSize;       /* Try/Catch個數 */
    u4 debugInfoOff;    /* 指向調試信息的偏移 */
    u4 insnsSize;       /* 指令集個數，以2字節爲單位 */
    u2 insns[1];        /* 指令集 */
};

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

struct DexMapItem {
    u2 type;      /* kDexType開頭的類型 */
    u2 unused;    /* 未使用，用於字節對齊 */
    u4 size;      /* 指定相應類型的個數 */
    u4 offset;    /* 指定相應類型的數據的文件偏移 */
};

/* type字段爲一個枚舉常量，通過類型名稱很容易判斷它的具體類型。 */
/* 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,
};