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iOS常用调试方法:LLDB命令

在iOS项目开发过程中,常用到静态分析(Analyze)、断点(BreakPoint)和控制台(Console)进行代码调试。本篇文章介绍Xcode常用调试方法之”LLDB命令“。

作者:360技术|2019-04-26 06:58

在iOS项目开发过程中,常用到静态分析(Analyze)、断点(BreakPoint)和控制台(Console)进行代码调试。本篇文章介绍Xcode常用调试方法之”LLDB命令“。

本文来自360奇舞团QiShare团队投稿。

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1.简介

LLDB是新一代高性能调试器。它构建为一组可重用的组件,可以高度利用较大的LLVM项目中的现有库,例如Clang表达式解析器和LLVM反汇编程序。

LLDB是Mac OS X上Xcode的默认调试器,支持在桌面和iOS设备和模拟器上调试C,Objective-C和C ++。

LLDB项目中的所有代码都是在标准LLVM许可证下提供的,这是一种开源的“BSD风格”许可证。

2.帮助

LLDB命令格式如下:

  1. <命令名称> <命令动作> [-可选项 [可选项的值]] [参数1 [参数2...]] 

LLDB命令的各部分由空格分割,如果参数中包含空格,则需要使用双引号括起参数,如果参数中包含双引号或者反斜杠,则需要使用反斜杠进行转义。

LLDB命令有非常多的功能,完全背下来不太容易,也没必要。开发者可以使用help命令查看相关命令的用法,甚至可以查看help命令的用法。

  1. (lldb) help help 
  2.      Show a list of all debugger commands, or give details about a specific 
  3.      command. 
  4.  
  5. Syntax: help [<cmd-name>
  6.  
  7. Command Options Usage: 
  8.   help [-ahu] [<cmd-name> [<cmd-name> [...]]] 
  9.  
  10.        -a ( --hide-aliases ) 
  11.             Hide aliases in the command list. 
  12.  
  13.        -h ( --show-hidden-commands ) 
  14.             Include commands prefixed with an underscore. 
  15.  
  16.        -u ( --hide-user-commands ) 
  17.             Hide user-defined commands from the list. 
  18.       
  19.      This command takes options and free-form arguments.  If your arguments 
  20.      resemble option specifiers (i.e., they start with a - or --), you must use 
  21.      ' -- ' between the end of the command options and the beginning of the 
  22.      arguments. 

3. 执行

在LLDB中,执行命令expression是最基础的命令,简写为expr或者e,语法为:expression -- ,它的作用是执行一个表达式,并输出表达式返回的结果。示例如下:

  1. //! 输出count的值 
  2. (lldb) expression count 
  3. (NSUInteger) $0 = 10 
  4.  
  5. //! 执行string的拼接字符串方法 
  6. (lldb) expression [string stringByAppendingString:@"732"] 
  7. (__NSCFString *) $1 = 0x00006000006ac870 @"QiShare732" 
  8.  
  9. //! 修改view的颜色 
  10. (lldb) expression self.view.backgroundColor = [UIColor redColor] 
  11. (UICachedDeviceRGBColor *) $2 = 0x0000600001d74780 
  12. (lldb) expression [CATransaction flush] 
  13. //!< 因为断点会终止UI线程,执行[CATransaction flush]命令可以渲染出修改后的界面 

4. 打印

打印命令print是最常用的命令,简写为pri或者p,语法为:print ,它的作用是打印变量或者表达式。通过help print会发现print其实是expression --命令的简写:'print' is an abbreviation for 'expression --',其中--标识选项的结束和参数的开始。

同样常用的expression简写命令还有po和call。其中po表示print object,用来打印对象,call用来调用某个方法。示例如下:

  1. (lldb) expression -- self.view 
  2. (UIView *) $4 = 0x00007f8ca8401690 
  3.  
  4. (lldb) e self.view 
  5. (UIView *) $5 = 0x00007f8ca8401690 
  6.  
  7. (lldb) p self.view 
  8. (UIView *) $6 = 0x00007f8ca8401690 
  9.  
  10. (lldb) po self.view 
  11. <UIView: 0x7f8ca8401690; frame = (0 0; 375 812); autoresize = W+H; layer = <CALayer: 0x6000008a1dc0>> 
  12.  
  13. (lldb) call self.view 
  14. (UIView *) $8 = 0x00007f8ca8401690 

另外,开发者可以按照print/的语法为print命令指定打印格式:

  1. p/x  //!< 以十六进制打印整数 
  2. p/d  //!< 以带符号的十进制打印整数 
  3. p/u  //!< 以无符号的十进制打印整数 
  4. p/o  //!< 以八进制打印整数 
  5. p/t  //!< 以二进制打印整数 
  6. p/a  //!< 以十六进制打印地址 
  7. p/c  //!< 打印字符常量 
  8. p/f  //!< 打印浮点数 
  9. p/s  //!< 打印字符串 
  10. p/r  //!< 格式化打印 

p/x //!< 以十六进制打印整数p/d //!< 以带符号的十进制打印整数p/u //!< 以无符号的十进制打印整数p/o //!< 以八进制打印整数p/t //!< 以二进制打印整数p/a //!< 以十六进制打印地址p/c //!< 打印字符常量p/f //!< 打印浮点数p/s //!< 打印字符串p/r //!< 格式化打印

示例如下:

  1. (lldb) p count 
  2. (NSUInteger) $0 = 10 
  3.  
  4. (lldb) p/t count 
  5. (NSUInteger) $1 = 0b0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001010 
  6.  
  7. (lldb) p/o count 
  8. (NSUInteger) $2 = 012 
  9.  
  10. (lldb) p/x count 
  11. (NSUInteger) $3 = 0x000000000000000a 
  12.  
  13. (lldb) p/x string 
  14. (__NSCFConstantString *) $4 = 0x000000010416a0b8 @"QiShare" 
  15.  
  16. (lldb) p/c string 
  17. (__NSCFConstantString *) $5 = \xb8\xa0\x16\x04\x01\0\0\0 @"QiShare" 
  18.  
  19. (lldb) p/s string 
  20. (__NSCFConstantString *) $6 = @"QiShare" 
  21.  
  22. (lldb) p/a string 
  23. (__NSCFConstantString *) $7 = 0x000000010416a0b8 @"QiShare" @"QiShare" 

5. 线程

thread是线程相关的命令,语法为thread [],它可以接受不同的可选参数,以实现丰富的功能。其中thread list、thread backtrace和thread return较为常用。

开发者可以使用thread list命令查看当前的所有线程,示例如下:

  1. (lldb) thread list 
  2. Process 4031 stopped 
  3. * thread #1: tid = 0x25cac, 0x0000000104167e23 QiDebugDemo`-[QiConsoleViewController testLLDBCommands](self=0x00007f850df0bbf0_cmd="testLLDBCommands") at QiConsoleViewController.m:34, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = breakpoint 4.1 
  4.   thread #2: tid = 0x25d2f, 0x00000001079ff28a libsystem_kernel.dylib`__workq_kernreturn + 10 
  5.   thread #3: tid = 0x25d30, 0x00000001079ff28a libsystem_kernel.dylib`__workq_kernreturn + 10 
  6.   thread #4: tid = 0x25d31, 0x00000001079ff28a libsystem_kernel.dylib`__workq_kernreturn + 10 
  7.   thread #5: tid = 0x25d32, 0x00000001079ff28a libsystem_kernel.dylib`__workq_kernreturn + 10 
  8.   thread #6: tid = 0x25d33, 0x00000001079ff28a libsystem_kernel.dylib`__workq_kernreturn + 10 
  9.   thread #7: tid = 0x25d3e, 0x00000001079f520a libsystem_kernel.dylib`mach_msg_trap + 10, name = 'com.apple.uikit.eventfetch-thread' 

thread backtrace命令可以方便地供开发者查看线程堆栈信息,简写为bt。比如,当程序崩溃的时候,开发者可以查看堆栈调用列表。示例如下:

  1. (lldb) thread backtrace 
  2. * thread #1, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = breakpoint 2.1 
  3.     frame #0: 0x0000000104cc2705 libobjc.A.dylib`objc_exception_throw 
  4.     frame #1: 0x00000001056704ec CoreFoundation`_CFThrowFormattedException + 194 
  5.     frame #2: 0x00000001057a6b00 CoreFoundation`-[__NSArrayI objectAtIndexedSubscript:] + 96 
  6.   * frame #3: 0x00000001043a1df7 QiDebugDemo`-[QiConsoleViewController testLLDBCommands](self=0x00007fadc7c50400_cmd="testLLDBCommands") at QiConsoleViewController.m:33 
  7.     frame #4: 0x00000001043a1d5a QiDebugDemo`-[QiConsoleViewController viewDidLoad](self=0x00007fadc7c50400_cmd="viewDidLoad") at QiConsoleViewController.m:26 
  8. ... 
  9.     frame #18: 0x00000001056830be CoreFoundation`__CFRunLoopDoObservers + 430 
  10.     frame #19: 0x0000000105683751 CoreFoundation`__CFRunLoopRun + 1537 
  11.     frame #20: 0x0000000105682e11 CoreFoundation`CFRunLoopRunSpecific + 625 
  12.     frame #21: 0x000000010ddd51dd GraphicsServices`GSEventRunModal + 62 
  13.     frame #22: 0x000000010a1db81d UIKitCore`UIApplicationMain + 140 
  14.     frame #23: 0x00000001043a2450 QiDebugDemo`main(argc=1argv=0x00007ffeeb85df90) at main.m:7 
  15.     frame #24: 0x0000000107858575 libdyld.dylib`start + 1 

在调试过程中,开发者可以使用thread return命令终端某个方法并返回一个想要的值。示例如下:

  1. (lldb) thread return string 
  2. (lldb) continue 
  3. 2019-02-27 17:22:47.323225+0800 QiDebugDemo[5071:222700] resultString: Qi_Share 

6. 断点

作者在iOS 调试方法:断点这篇文章中介绍过断点的用法。其实,可视化的断点都可以使用LLDB语法来实现。比如下图中的1、2、3、4、5都能用LLDB命令表达。

  • 启用/禁用断点(breakpoint enable/disable)
  • 继续执行程序(continue)
  • 执行下一步(next)
  • 进入方法(step)
  • 跳出方法(finish)

在断点相关操作中,因为Xcode已经集成了可视化的断点操作工具,所以breakpoint命令并不被常用。但是,breakpoint命令拥有着十分强大的功能,语法为:breakpoint [],主要命令示例如下:

  1. //! 查看所有断点 
  2. (lldb) breakpoint list 
  3.  
  4. //! 为所有类中的viewDidAppear:设置断点 
  5. (lldb) breakpoint set -n viewDidAppear: 
  6.  
  7. //! 为QiConsoleViewController.m文件中的testLLDBCommands方法设定断点 
  8. (lldb) breakpoint set -f QiConsoleViewController.m -n testLLDBCommands 
  9.  
  10. //! 为QiConsoleViewController.m文件中的第32行代码设定断点 
  11. (lldb) breakpoint set -f QiConsoleViewController.m -l 32 
  12.  
  13. //! 为handleString:方法设定条件断点,条件为string != nil 
  14. (lldb) breakpoint set - handleString: -c string != nil 

7. 观察点

想比较于breakpoint是对方法生效的断点,watchpoint则是对地址生效的断点。watchpoint类似于KVO的工作原理,当观察到属性地址里面的东西改变时,就让程序中断,其语法为:watchpoint []。其应用场景示例如下:

  1. (lldb) watchpoint set variable string 
  2. Watchpoint created: Watchpoint 1: addr = 0x7ffeef497360 size = 8 state = enabled type = w 
  3.     declare @ '/Users/huangxianshuai/Desktop/Products/QiShare/QiDebugDemo/QiDebugDemo/QiConsoleViewController.m:33' 
  4.     watchpoint spec = 'string' 
  5.     new value: 0x00000001007670b8 
  6.  
  7. (lldb) next 
  8.  
  9. Watchpoint 1 hit: 
  10. old value: 0x00000001007670b8 
  11. new value: 0x0000000100767138 
  12.  
  13. (lldb) image lookup -a 0x00000001007670b8 
  14.       Address: QiDebugDemo[0x00000001000040b8] (QiDebugDemo.__DATA.__cfstring + 32) 
  15.       Summary: @"QiShare" 
  16. (lldb) image lookup -a 0x0000000100767138 
  17.       Address: QiDebugDemo[0x0000000100004138] (QiDebugDemo.__DATA.__cfstring + 160) 
  18.       Summary: @"huang" 

image lookup -a 是 image lookup -address 的简写,可以查看参数地址的内容。

8. 总结

文章仅列举了作者平常使用到的一些LLDB命令,这些命令的确能提高调试效率。而更多的LLDB命令可以从LLDB Homepage(http://lldb.llvm.org/)或者其他网络资源中获取。

【本文是51CTO专栏机构360技术的原创文章,微信公众号“360技术( id: qihoo_tech)”】

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【责任编辑:赵宁宁 TEL:(010)68476606】

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