LLDB调试命令初探

../art/lldb_in_xc5_command_window_2x.png
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如果你在平时的开发中从未使用过调试器,那你恐怕不知道一个调试器的作用有多大。你可能只满足于通过printf或者NSLog输出信息用于调试。但你只要试着尝试在调试中开始使用调试器LLDB,你会马上感受到调试器给你带来的便利。
LLDBLLVM下的调试器。Xcode从4.0开始编译器开始改用LLVM,相应的调试器也从gdb改为LLDB。而从 Xcode5.0开始所有工程也被自动设置为使用LLDB。下面本文从初学者的角度讲解在日常的开发中如何使用LLDB以及LLDB常用的命令。

初识LLDB

你可能从未使用过LLDB,那让我们先来热热身。
在调试器中最常用到的命令是p(用于输出基本类型)或者po(用于输出 Objective-C 对象)。如下,你可以通过输入po 和 view 来输出 view 的信息:

po [self view]

随后调试器会输出这个 object 的 description。在这个例子中可能是这样的信息:

(UIView *) $1 = 0x0824c800 <UITableView: 0x824c800; frame = (0 20; 768 1004); clipsToBounds = YES; autoresize = W+H; gestureRecognizers = <NSArray: 0x74c3010>; layer = <CALayer: 0x74c2710>; contentOffset: {0, 0}>

什么?在什么地方可以输入这个命令?OK,首先,我们需要先设置一个断点。如下图所示,我在viewDidLoad:中设置了一个了一个断点:

图二:断点图

接下来运行程序,然后程序会停留在断点处,从下图你可以看到在什么地方输入LLDB命令:

图三:输入命令位置

你可能需要的是 view 下 subview 的数量。由于 subview 的数量是一个 int 类型的值,所以我们使用命令p

p (int)[[[self view] subviews] count]

最后你看到的输出会是:

(int) $2 = 2

是不是很简单?
细心的朋友可能会发现输出的信息中带有$1$2的字样。实际上,我们每次查询的结果会保存在一些持续变量中($[0-9]+),这样你可以在后面的查询中直接使用这些值。比如现在我接下来要重新取回$1的值:

(lldb) po $1
(UIView *) $1 = 0x0824c800 <UITableView: 0x824c800; frame = (0 20; 768 1004); clipsToBounds = YES; autoresize = W+H; gestureRecognizers = <NSArray: 0x74c3010>; layer = <CALayer: 0x74c2710>; contentOffset: {0, 0}>

可以看到,我们依然可以取到之前[self view]的值。

LLDB命令还可以用在断点上,详细的使用可以参见这个文章

常用命令

下面补充说明其它一些常用的命令:

  • expr

可以在调试时动态执行指定表达式,并将结果打印出来。常用于在调试过程中修改变量的值。

图四:expr截图
图四:expr截图

如图设置断点,然后运行程序。程序中断后输入下面的命令:

expr a=2

你会看到如下的输出:

(int) $0 = 2

继续运行程序,程序输出的信息是:

实际值:2

很明显可以看出,变量a的值被改变。
除此之外,还可以使用这个命令新声明一个变量对象,如:

expr int $b=2
p $b

下面的命令用于输出新声明对象的值。(注意,对象名前要加$)

  • call

call即是调用的意思。其实上述的po和p也有调用的功能。因此一般只在不需要显示输出,或是方法无返回值时使用call。
和上面的命令一样,我们依然在viewDidLoad:里面设置断点,然后在程序中断的时候输入下面的命令:

call [self.view setBackgroundColor:[UIColor redColor]]

继续运行程序,看看view的背景颜色是不是变成红色的了!在调试的时候灵活运用call命令可以起到事半功倍的作用。

  • bt

打印调用堆栈,加all可打印所有thread的堆栈。不详细举例说明,感兴趣的朋友可以自己试试。

  • image

image 命令可用于寻址,有多个组合命令。比较实用的用法是用于寻找栈地址对应的代码位置。
下面我写了一段代码

NSArray *arr=[[NSArray alloc] initWithObjects:@"1",@"2", nil];
NSLog(@"%@",arr[2]);

这段代码有明显的错误,程序运行这段代码后会抛出下面的异常:

*** Terminating app due to uncaught exception 'NSRangeException', reason: '*** -[__NSArrayI objectAtIndex:]: index 2 beyond bounds [0 .. 1]'
*** First throw call stack:
(
    0   CoreFoundation                      0x0000000101951495 __exceptionPreprocess + 165
    1   libobjc.A.dylib                     0x00000001016b099e objc_exception_throw + 43
    2   CoreFoundation                      0x0000000101909e3f -[__NSArrayI objectAtIndex:] + 175
    3   ControlStyleDemo                    0x0000000100004af8 -[RootViewController viewDidLoad] + 312
    4   UIKit                               0x000000010035359e -[UIViewController loadViewIfRequired] + 562
    5   UIKit                               0x0000000100353777 -[UIViewController view] + 29
    6   UIKit                               0x000000010029396b -[UIWindow addRootViewControllerViewIfPossible] + 58
    7   UIKit                               0x0000000100293c70 -[UIWindow _setHidden:forced:] + 282
    8   UIKit                               0x000000010029cffa -[UIWindow makeKeyAndVisible] + 51
    9   ControlStyleDemo                    0x00000001000045e0 -[AppDelegate application:didFinishLaunchingWithOptions:] + 672
    10  UIKit                               0x00000001002583d9 -[UIApplication _handleDelegateCallbacksWithOptions:isSuspended:restoreState:] + 264
    11  UIKit                               0x0000000100258be1 -[UIApplication _callInitializationDelegatesForURL:payload:suspended:] + 1605
    12  UIKit                               0x000000010025ca0c -[UIApplication _runWithURL:payload:launchOrientation:statusBarStyle:statusBarHidden:] + 660
    13  UIKit                               0x000000010026dd4c -[UIApplication handleEvent:withNewEvent:] + 3189
    14  UIKit                               0x000000010026e216 -[UIApplication sendEvent:] + 79
    15  UIKit                               0x000000010025e086 _UIApplicationHandleEvent + 578
    16  GraphicsServices                    0x0000000103aca71a _PurpleEventCallback + 762
    17  GraphicsServices                    0x0000000103aca1e1 PurpleEventCallback + 35
    18  CoreFoundation                      0x00000001018d3679 __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE1_PERFORM_FUNCTION__ + 41
    19  CoreFoundation                      0x00000001018d344e __CFRunLoopDoSource1 + 478
    20  CoreFoundation                      0x00000001018fc903 __CFRunLoopRun + 1939
    21  CoreFoundation                      0x00000001018fbd83 CFRunLoopRunSpecific + 467
    22  UIKit                               0x000000010025c2e1 -[UIApplication _run] + 609
    23  UIKit                               0x000000010025de33 UIApplicationMain + 1010
    24  ControlStyleDemo                    0x0000000100006b73 main + 115
    25  libdyld.dylib                       0x0000000101fe95fd start + 1
    26  ???                                 0x0000000000000001 0x0 + 1
)
libc++abi.dylib: terminating with uncaught exception of type NSException

现在,我们怀疑出错的地址是0x0000000100004af8(可以根据执行文件名判断,或者最小的栈地址)。为了进一步精确定位,我们可以输入以下的命令:

image lookup --address 0x0000000100004af8

命令执行后返回:

Address: ControlStyleDemo[0x0000000100004af8] (ControlStyleDemo.__TEXT.__text + 13288)
Summary: ControlStyleDemo`-[RootViewController viewDidLoad] + 312 at RootViewController.m:53

我们可以看到,出错的位置是RootViewController.m的第53行。


更多的命令可以参见这个网址
另外,facebook开源了他们扩展的LLDB命令库,有兴趣的朋友也可以安装看看。

简称和别名

很多时候,LLDB完整的命令是很长的。比如前面所说的image lookup --address这个组合命令。为了方便日常的使用,提高效率,LLDB命令也提供通过简称的方式调用命令。还是这个命令,我们用简称就可以写为im loo -a,是不是简单多了。
如果你是从gdb时代就开始使用调试器的,你会发现,有些命令如pcall等命令和gdb下是一致的。其实这些命令是LLDB一些命令的别名,比如pframe variable的别名,p view实际上是frame variable view。除了系统自建的LLDB别名,你也可以自定义别名。比如下面这个命令

command alias ioa image lookup --address %1

是将我前面所介绍过的一个命令image lookup --address添加了一个ioa的别名。然后执行下面的命令:

(lldb) ioa 0x0000000100004af8
  Address: ControlStyleDemo[0x0000000100004af8] (ControlStyleDemo.__TEXT.__text + 13288)
  Summary: ControlStyleDemo`-[RootViewController viewDidLoad] + 312 at RootViewController.m:53

可以看到,我们得到了我们想要的结果,而命令却大大缩短。
这里我就不再详细展开,有兴趣的朋友可以查看这个网址

常见问题

上面我们简单的学习了如何使用LLDB命令。但有时我们在使用这些LLDB命令的时候,依然可能会遇到一些问题。

不明类型或者类型不匹配

比如下面这个命令。

(lldb) p NSLog(@"%@",[self.view  viewWithTag:1001])
error: 'NSLog' has unknown return type; cast the call to its declared return type
error: 1 errors parsing expression

如果在使用LLDB命令中发现有 unknown type 的类似错误(多见于id类型,比如NSArray中某个值),那我们就必须显式声明类型。比如上面这个命令,我们得这么修改。

p (void)NSLog(@"%@",[self.view  viewWithTag:1001])

这样就能得到正确的结果了。
另外,lldb是不支持宏的,需要我们自己替换。

找不到方法

常见于输出frame的时候。比如你可能会得到以下的错误信息:

(lldb) po self.view.frame
error: unsupported expression with unknown type
error: unsupported expression with unknown type
error: 2 errors parsing expression

这似乎是lldb的一个bug,无法通过点属性访问的方法打印framework里面的对象,但是自己在app里面定义的就可以。我们把上面的命令改动一下:

(lldb) p (CGRect)[self.view frame]
(CGRect) $0 = origin=(x=0, y=0) size=(width=320, height=480)

总结

通过上面一些简单的讲解,相信朋友们已经知道如何使用LLDB命令来提高自己的效率了。Enjoy it!

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