objc.io#19#与调试器共舞 - LLDB 的华尔兹
你是否曾经苦恼于理解你的代码,而去尝试打印一个变量的值?
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NSLog(@ "%@" , whatIsInsideThisThing);
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或者跳过一个函数调用来简化程序的行为?
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NSNumber *n = @7; // 实际应该调用这个函数:Foo();
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或者短路一个逻辑检查?
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if (1 || theBooleanAtStake) { ... }
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或者伪造一个函数实现?
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int calculateTheTrickyValue { return 9;
/*
先这么着
...
} |
并且每次必须重新编译,从头开始?
构建软件是复杂的,并且 Bug 总会出现。一个常见的修复周期就是修改代码,编译,重新运行,并且祈祷出现最好的结果。
但是不一定要这么做。你可以使用调试器。而且即使你已经知道如何使用调试器检查变量,它可以做的还有很多。
这篇文章将试图挑战你对调试的认知,并详细地解释一些你可能还不了解的基本原理,然后展示一系列有趣的例子。现在就让我们开始与调试器共舞一曲华尔兹,看看最后能达到怎样的高度。
LLDB
LLDB是一个有着 REPL 的特性和 C++ ,Python 插件的开源调试器。LLDB 绑定在 Xcode 内部,存在于主窗口底部的控制台中。调试器允许你在程序运行的特定时暂停它,你可以查看变量的值,执行自定的指令,并且按照你所认为合适的步骤来操作程序的进展。(这里有一个关于调试器如何工作的总体的解释。)
你以前有可能已经使用过调试器,即使只是在 Xcode 的界面上加一些断点。但是通过一些小的技巧,你就可以做一些非常酷的事情。GDB to LLDB 参考是一个非常好的调试器可用命令的总览。你也可以安装 Chisel,它是一个开源的 LLDB 插件合辑,这会使调试变得更加有趣。
与此同时,让我们以在调试器中打印变量来开始我们的旅程吧。
基础
这里有一个简单的小程序,它会打印一个字符串。注意断点已经被加在第 8 行。断点可以通过点击 Xcode 的源码窗口的侧边槽进行创建。
程序会在这一行停止运行,并且控制台会被打开,允许我们和调试器交互。那我们应该打些什么呢?
help
最简单命令是 help,它会列举出所有的命令。如果你忘记了一个命令是做什么的,或者想知道更多的话,你可以通过 help来了解更多细节,例如 help print 或者 help thread。如果你甚至忘记了 help 命令是做什么的,你可以试试 help help。不过你如果知道这么做,那就说明你大概还没有忘光这个命令。??
打印值很简单;只要试试 print 命令:
LLDB 实际上会作前缀匹配。所以你也可以使用 prin,pri,或者 p。但你不能使用 pr,因为 LLDB 不能消除和 process 的歧义 (幸运的是 p 并没有歧义)。
你可能还注意到了,结果中有个 0 + 7,你会看到 106。任何以美元符开头的东西都是存在于 LLDB 的命名空间的,它们是为了帮助你进行调试而存在的。
expression
如果想改变一个值怎么办?你或许会猜 modify。其实这时候我们要用到的是 expression 这个方便的命令。
这不仅会改变调试器中的值,实际上它改变了程序中的值。这时候继续执行程序,将会打印 42 red balloons。神奇吧。
注意,从现在开始,我们将会偷懒分别以 p 和 e 来代替 print 和 expression。
什么是 print 命令
考虑一个有意思的表达式:p count = 18。如果我们运行这条命令,然后打印 count 的内容。我们将看到它的结果与 expression count = 18 一样。
和 expression 不同的是,print 命令不需要参数。比如 e -h +17 中,你很难区分到底是以 -h 为标识,仅仅执行 +17 呢,还是要计算 17 和 h 的差值。连字符号确实很让人困惑,你或许得不到自己想要的结果。
幸运的是,解决方案很简单。用 – 来表征标识的结束,以及输入的开始。如果想要 -h 作为标识,就用 e -h – +17,如果想计算它们的差值,就使用 e – -h +17。因为一般来说不使用标识的情况比较多,所以 e – 就有了一个简写的方式,那就是 print。
输入 help print,然后向下滚动,你会发现:
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'print' is an abbreviation for 'expression --' .
(print是 `expression --` 的缩写) |
打印对象
尝试输入
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p objects |
输出会有点啰嗦
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(NSString *) $7 = 0x0000000104da4040 @</code><code class="js string">"red balloons"</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>如果我们尝试打印结构更复杂的对象,结果甚至会更糟</p><div><div id="highlighter_456668" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) p @[ @</code><code class="js string">"foo"</code><code class="js plain">, @</code><code class="js string">"bar"</code> <code class="js plain">]</code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js plain">(NSArray *) $8 = 0x00007fdb9b71b3e0 @ "2 objects"
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实际上,我们想看的是对象的 description 方法的结果。我么需要使用 -O (字母 O,而不是数字 0) 标志告诉 expression 命令以 对象 (Object) 的方式来打印结果。
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(lldb) e -O -- $8(</code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js plain">foo,</code></div><div class="line number3 index2 alt2"><code class="js plain">bar</code></div><div class="line number4 index3 alt1"><code class="js plain">)</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>幸运的是,e -o -- 有也有个别名,那就是 po (print object 的缩写),我们可以使用它来进行简化:</p><div><div id="highlighter_918088" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div><div class="line number3 index2 alt2">3</div><div class="line number4 index3 alt1">4</div><div class="line number5 index4 alt2">5</div><div class="line number6 index5 alt1">6</div><div class="line number7 index6 alt2">7</div><div class="line number8 index7 alt1">8</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) po $8( foo, bar ) (lldb) po @ "lunar"
lunar (lldb) p @ "lunar"
(NSString *) $13 = 0x00007fdb9d0003b0 @</code><code class="js string">"lunar"</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p><strong>打印变量</strong></p><p>可以给 print 指定不同的打印格式。它们都是以 print/<fmt>或者简化的 p/<fmt>格式书写。下面是一些例子:</fmt></fmt></p><p>默认的格式</p><div><div id="highlighter_167699" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) p 16</code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js plain">16</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>十六进制:</p><div><div id="highlighter_400482" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) p/x 16</code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js plain">0x10</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>二进制 (t 代表 two):</p><div><div id="highlighter_144633" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div><div class="line number3 index2 alt2">3</div><div class="line number4 index3 alt1">4</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) p/t 16</code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js plain">0b00000000000000000000000000010000</code></div><div class="line number3 index2 alt2"><code class="js plain">(lldb) p/t (char)16</code></div><div class="line number4 index3 alt1"><code class="js plain">0b00010000</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>你也可以使用 p/c 打印字符,或者 p/s 打印以空终止的字符串 (译者注:以 '\0' 结尾的字符串)。 </p><p><a href="https://sourceware.org/gdb/onlinedocs/gdb/Output-Formats.html" target="_self">这里</a>是格式的完整清单。</p><p><strong>变量</strong></p><p>现在你已经可以打印对象和简单类型,并且知道如何使用 expression 命令在调试器中修改它们了。现在让我们使用一些变量来减少输入量。就像你可以在 C 语言中用 int a = 0 来声明一个变量一样,你也可以在 LLDB 中做同样的事情。不过为了能使用声明的变量,变量必须以美元符开头。</p><div><div id="highlighter_333018" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div><div class="line number3 index2 alt2">3</div><div class="line number4 index3 alt1">4</div><div class="line number5 index4 alt2">5</div><div class="line number6 index5 alt1">6</div><div class="line number7 index6 alt2">7</div><div class="line number8 index7 alt1">8</div><div class="line number9 index8 alt2">9</div><div class="line number10 index9 alt1">10</div><div class="line number11 index10 alt2">11</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) e int $a = 2 (lldb) p $a * 19</code></div><div class="line number3 index2 alt2"><code class="js plain">38</code></div><div class="line number4 index3 alt1"><code class="js plain">(lldb) e NSArray *$array = @[ @ "Saturday" , @ "Sunday" , @ "Monday" ]
(lldb) p [$array count]</code></div><div class="line number6 index5 alt1"><code class="js plain">2</code></div><div class="line number7 index6 alt2"><code class="js plain">(lldb) po [[$array objectAtIndex:0] uppercaseString] SATURDAY (lldb) p [[$array objectAtIndex:$a] characterAtIndex:0] error: no known method '-characterAtIndex:' ; cast the message send to the method's return type
error: 1 errors parsing expression |
悲剧了,LLDB 无法确定涉及的类型 (译者注:返回的类型)。这种事情常常发生,给个说明就好了:
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(lldb) p (char)[[$array objectAtIndex:$a] characterAtIndex:0] 'M' (lldb) p/d (char)[[$array objectAtIndex:$a] characterAtIndex:0] 77 |
变量使调试器变的容易使用得多,想不到吧???
流程控制
当你通过 Xcode 的源码编辑器的侧边槽 (或者通过下面的方法) 插入一个断点,程序到达断点时会就会停止运行。
调试条上会出现四个你可以用来控制程序的执行流程的按钮。
从左到右,四个按钮分别是:continue,step over,step into,step out。
第一个,continue 按钮,会取消程序的暂停,允许程序正常执行 (要么一直执行下去,要么到达下一个断点)。在 LLDB 中,你可以使用 process continue 命令来达到同样的效果,它的别名为 continue,或者也可以缩写为 c。
第二个,step over 按钮,会以黑盒的方式执行一行代码。如果所在这行代码是一个函数调用,那么就不会跳进这个函数,而是会执行这个函数,然后继续。LLDB 则可以使用 thread step-over,next,或者 n 命令。
如果你确实想跳进一个函数调用来调试或者检查程序的执行情况,那就用第三个按钮,step in,或者在LLDB中使用 thread step in,step,或者 s 命令。注意,当前行不是函数调用时,next 和 step 效果是一样的。
大多数人知道 c,n 和 s,但是其实还有第四个按钮,step out。如果你曾经不小心跳进一个函数,但实际上你想跳过它,常见的反应是重复的运行 n 直到函数返回。其实这种情况,step out 按钮是你的救世主。它会继续执行到下一个返回语句 (直到一个堆栈帧结束) 然后再次停止。
例子
考虑下面一段程序:
假如我们运行程序,让它停止在断点,然后执行下面一些列命令:
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p i n s p i finish p i frame info |
这里,frame info 会告诉你当前的行数和源码文件,以及其他一些信息;查看 help frame,help thread 和 help process 来获得更多信息。这一串命令的结果会是什么?看答案之前请先想一想。
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(lldb) p i (int) $0 = 99</code></div><div class="line number3 index2 alt2"><code class="js plain">(lldb) n</code></div><div class="line number4 index3 alt1"><code class="js plain">2014-11-22 10:49:26.445 DebuggerDance[60182:4832768] 101 is odd!</code></div><div class="line number5 index4 alt2"><code class="js plain">(lldb) s</code></div><div class="line number6 index5 alt1"><code class="js plain">(lldb) p i</code></div><div class="line number7 index6 alt2"><code class="js plain">(int) $2 = 110 (lldb) finish 2014-11-22 10:49:35.978 DebuggerDance[60182:4832768] 110 is even! (lldb) p i (int) $4 = 99</code></div><div class="line number12 index11 alt1"><code class="js plain">(lldb) frame info</code></div><div class="line number13 index12 alt2"><code class="js plain">frame </code><code class="js preprocessor">#0: 0x000000010a53bcd4 DebuggerDance`main + 68 at main.m:17</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>它始终在 17 行的原因是 finish 命令一直运行到 isEven() 函数的 return,然后立刻停止。注意即使它还在 17 行,其实这行已经被执行过了。</p><p><strong>Thread Return</strong></p><p>调试时,还有一个很棒的函数可以用来控制程序流程:thread return 。它有一个可选参数,在执行时它会把可选参数加载进返回寄存器里,然后立刻执行返回命令,跳出当前栈帧。这意味这函数剩余的部分不会被执行。这会给 ARC 的引用计数造成一些问题,或者会使函数内的清理部分失效。但是在函数的开头执行这个命令,是个非常好的隔离这个函数,伪造返回值的方式 。</p><p>让我们稍微修改一下上面代码段并运行:</p><div><div id="highlighter_576120" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div><div class="line number3 index2 alt2">3</div><div class="line number4 index3 alt1">4</div><div class="line number5 index4 alt2">5</div><div class="line number6 index5 alt1">6</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">p i</code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js plain">s</code></div><div class="line number3 index2 alt2"><code class="js plain">thread </code><code class="js keyword">return</code> <code class="js plain">NO</code></div><div class="line number4 index3 alt1"><code class="js plain">n</code></div><div class="line number5 index4 alt2"><code class="js plain">p even0</code></div><div class="line number6 index5 alt1"><code class="js plain">frame info</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>看答案前思考一下。下面是答案:</p><div><div id="highlighter_166993" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div><div class="line number3 index2 alt2">3</div><div class="line number4 index3 alt1">4</div><div class="line number5 index4 alt2">5</div><div class="line number6 index5 alt1">6</div><div class="line number7 index6 alt2">7</div><div class="line number8 index7 alt1">8</div><div class="line number9 index8 alt2">9</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) p i</code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js plain">(int) $0 = 99</code></div><div class="line number3 index2 alt2"><code class="js plain">(lldb) s</code></div><div class="line number4 index3 alt1"><code class="js plain">(lldb) thread </code><code class="js keyword">return</code> <code class="js plain">NO</code></div><div class="line number5 index4 alt2"><code class="js plain">(lldb) n</code></div><div class="line number6 index5 alt1"><code class="js plain">(lldb) p even0</code></div><div class="line number7 index6 alt2"><code class="js plain">(BOOL) $2 = NO</code></div><div class="line number8 index7 alt1"><code class="js plain">(lldb) frame info</code></div><div class="line number9 index8 alt2"><code class="js plain">frame </code><code class="js preprocessor">#0: 0x00000001009a5cc4 DebuggerDance`main + 52 at main.m:17</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p><strong>断点</strong></p><p>我们都把断点作为一个停止程序运行,检查当前状态,追踪 bug 的方式。但是如果我们改变和断点交互的方式,很多事情都变成可能。</p><p>断点允许控制程序什么时候停止,然后允许命令的运行。</p><p>想象把断点放在函数的开头,然后用 thread return 命令重写函数的行为,然后继续。想象一下让这个过程自动化,听起来不错,不是吗?</p><p><strong>管理断点</strong></p><p>Xcode 提供了一系列工具来创建和管理断点。我们会一个个看过来并介绍 LLDB 中等价的命令 (是的,你可以在调试器内部添加断点)。</p><p>在 Xcode 的左侧面板,有一组按钮。其中一个看起来像断点。点击它打开断点导航,这是一个可以快速管理所有断点的面板。<br></p><p style="text-align:center"><img src="http://cc.cocimg.com/api/uploads/20141219/1418975164535909.png" title="1418975164535909.png" alt="6.png" style="width: 643px; height: 323px;"></p><p>在这里你可以看到所有的断点 - 在 LLDB 中通过 breakpoint list (或者 br li) 命令也做同样的事儿。你也可以点击单个断点来开启或关闭 - 在 LLDB 中使用 breakpoint enable<breakpointid>和 breakpoint disable<breakpointid>:</breakpointid></breakpointid></p><div><div id="highlighter_424613" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div><div class="line number3 index2 alt2">3</div><div class="line number4 index3 alt1">4</div><div class="line number5 index4 alt2">5</div><div class="line number6 index5 alt1">6</div><div class="line number7 index6 alt2">7</div><div class="line number8 index7 alt1">8</div><div class="line number9 index8 alt2">9</div><div class="line number10 index9 alt1">10</div><div class="line number11 index10 alt2">11</div><div class="line number12 index11 alt1">12</div><div class="line number13 index12 alt2">13</div><div class="line number14 index13 alt1">14</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) br li</code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js plain">Current breakpoints:</code></div><div class="line number3 index2 alt2"><code class="js plain">1: file = </code><code class="js string">'/Users/arig/Desktop/DebuggerDance/DebuggerDance/main.m'</code><code class="js plain">, line = 16, locations = 1, resolved = 1, hit count = 1</code></div><div class="line number4 index3 alt1"><code class="js spaces"> </code><code class="js plain">1.1: where = DebuggerDance`main + 27 at main.m:16, address = 0x000000010a3f6cab, resolved, hit count = 1</code></div><div class="line number5 index4 alt2"><code class="js plain">(lldb) br dis 1</code></div><div class="line number6 index5 alt1"><code class="js plain">1 breakpoints disabled.</code></div><div class="line number7 index6 alt2"><code class="js plain">(lldb) br li</code></div><div class="line number8 index7 alt1"><code class="js plain">Current breakpoints:</code></div><div class="line number9 index8 alt2"><code class="js plain">1: file = </code><code class="js string">'/Users/arig/Desktop/DebuggerDance/DebuggerDance/main.m'</code><code class="js plain">, line = 16, locations = 1 Options: disabled</code></div><div class="line number10 index9 alt1"><code class="js spaces"> </code><code class="js plain">1.1: where = DebuggerDance`main + 27 at main.m:16, address = 0x000000010a3f6cab, unresolved, hit count = 1</code></div><div class="line number11 index10 alt2"><code class="js plain">(lldb) br del 1</code></div><div class="line number12 index11 alt1"><code class="js plain">1 breakpoints deleted; 0 breakpoint locations disabled.</code></div><div class="line number13 index12 alt2"><code class="js plain">(lldb) br li</code></div><div class="line number14 index13 alt1"><code class="js plain">No breakpoints currently set.</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p><strong>创建断点</strong></p><p>在上面的例子中,我们通过在源码页面器的滚槽 16 上点击来创建断点。你可以通过把断点拖拽出滚槽,然后释放鼠标来删除断点 (消失时会有一个非常可爱的噗的一下的动画)。你也可以在断点导航页选择断点,然后按下删除键删除。</p><p>要在调试器中创建断点,可以使用 breakpoint set 命令。</p><div><div id="highlighter_591579" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) breakpoint set -f main.m -l 16</code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js plain">Breakpoint 1: where = DebuggerDance`main + 27 at main.m:16, address = 0x000000010a3f6cab</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>也可以使用缩写形式 br。虽然 b 是一个完全不同的命令 (_regexp-break 的缩写),但恰好也可以实现和上面同样的效果。</p><div><div id="highlighter_589312" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) b main.m:17</code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js plain">Breakpoint 2: where = DebuggerDance`main + 52 at main.m:17, address = 0x000000010a3f6cc4</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>也可以在一个符号 (C 语言函数) 上创建断点,而完全不用指定哪一行</p><div><div id="highlighter_327760" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div><div class="line number3 index2 alt2">3</div><div class="line number4 index3 alt1">4</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) b isEven</code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js plain">Breakpoint 3: where = DebuggerDance`isEven + 16 at main.m:4, address = 0x000000010a3f6d00</code></div><div class="line number3 index2 alt2"><code class="js plain">(lldb) br s -F isEven</code></div><div class="line number4 index3 alt1"><code class="js plain">Breakpoint 4: where = DebuggerDance`isEven + 16 at main.m:4, address = 0x000000010a3f6d00</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>这些断点会准确的停止在函数的开始。Objective-C 的方法也完全可以:</p><div><div id="highlighter_678810" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div><div class="line number3 index2 alt2">3</div><div class="line number4 index3 alt1">4</div><div class="line number5 index4 alt2">5</div><div class="line number6 index5 alt1">6</div><div class="line number7 index6 alt2">7</div><div class="line number8 index7 alt1">8</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) breakpoint set -F </code><code class="js string">"-[NSArray objectAtIndex:]"</code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js plain">Breakpoint 5: where = CoreFoundation`-[NSArray objectAtIndex:], address = 0x000000010ac7a950</code></div><div class="line number3 index2 alt2"><code class="js plain">(lldb) b -[NSArray objectAtIndex:]</code></div><div class="line number4 index3 alt1"><code class="js plain">Breakpoint 6: where = CoreFoundation`-[NSArray objectAtIndex:], address = 0x000000010ac7a950</code></div><div class="line number5 index4 alt2"><code class="js plain">(lldb) breakpoint set -F </code><code class="js string">"+[NSSet setWithObject:]"</code></div><div class="line number6 index5 alt1"><code class="js plain">Breakpoint 7: where = CoreFoundation`+[NSSet setWithObject:], address = 0x000000010abd3820</code></div><div class="line number7 index6 alt2"><code class="js plain">(lldb) b +[NSSet setWithObject:]</code></div><div class="line number8 index7 alt1"><code class="js plain">Breakpoint 8: where = CoreFoundation`+[NSSet setWithObject:], address = 0x000000010abd3820</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>如果想在 xcode 的UI上创建符号断点,你可以点击断点栏左侧的 + 按钮。<br></p><p style="text-align:center"><img src="http://cc.cocimg.com/api/uploads/20141219/1418975294572059.png" title="1418975294572059.png" alt="Image_2014-11-22_at_11.52.50_AM.png" style="width: 424px; height: 165px;"></p><p>然后选择第三个选项:<br></p><p style="text-align:center"><img src="http://cc.cocimg.com/api/uploads/20141219/1418975319702707.png" title="1418975319702707.png" alt="7.png" style="width: 526px; height: 313px;"></p><p>这时会出现一个弹出框,你可以在里面添加例如 -[NSArray objectAtIndex:] 这样的符号断点。这样每次调用这个函数的时候,程序都会停止,不管是你调用还是苹果调用。</p><p>如果你 Xcode 的 UI 上右击任意断点,然后选择 "Edit Breakpoint" 的话,会有一些非常诱人的选择。<br></p><p style="text-align:center"><img src="http://cc.cocimg.com/api/uploads/20141219/1418975393713266.png" title="1418975393713266.png" alt="8.png" style="width: 446px; height: 183px;"></p><p>这里,断点已经被修改为只有当 i 是 99 的时候才会停止。你也可以使用 "ignore" 选项来告诉断点最初的 n 次调用 (并且条件为真的时候) 的时候不要停止。</p><p>接下来介绍 'Add Action' 按钮...</p><p><strong>断点行为 (Action)</strong></p><p>上面的例子中,你或许想知道每一次到达断点的时候 i 的值。我们可以使用 p i 作为断点行为。这样每次到达断点的时候,都会自动运行这个命令。<br></p><p style="text-align:center"><img src="http://cc.cocimg.com/api/uploads/20141219/1418975379871617.png" title="1418975379871617.png" alt="9.png" style="width: 599px; height: 265px;"></p><p>你也可以添加多个行为,可以是调试器命令,shell 命令,也可以是更直接的打印:<br></p><p style="text-align:center"><img src="http://cc.cocimg.com/api/uploads/20141219/1418975531388271.png" title="1418975531388271.png" alt="10.png" style="width: 473px; height: 540px;"></p><p>可以看到它打印 i,然后大声念出那个句子,接着打印了自定义的表达式。</p><p>下面是在 LLDB 而不是 Xcode 的 UI 中做这些的时候,看起来的样子。</p><div><div id="highlighter_121390" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div><div class="line number3 index2 alt2">3</div><div class="line number4 index3 alt1">4</div><div class="line number5 index4 alt2">5</div><div class="line number6 index5 alt1">6</div><div class="line number7 index6 alt2">7</div><div class="line number8 index7 alt1">8</div><div class="line number9 index8 alt2">9</div><div class="line number10 index9 alt1">10</div><div class="line number11 index10 alt2">11</div><div class="line number12 index11 alt1">12</div><div class="line number13 index12 alt2">13</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) breakpoint set -F isEven</code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js plain">Breakpoint 1: where = DebuggerDance`isEven + 16 at main.m:4, address = 0x00000001083b5d00</code></div><div class="line number3 index2 alt2"><code class="js plain">(lldb) breakpoint modify -c </code><code class="js string">'i == 99'</code> <code class="js plain">1</code></div><div class="line number4 index3 alt1"><code class="js plain">(lldb) breakpoint command add 1</code></div><div class="line number5 index4 alt2"><code class="js plain">Enter your debugger command(s). Type </code><code class="js string">'DONE'</code> <code class="js plain">to end.</code></div><div class="line number6 index5 alt1"><code class="js plain">> p i</code></div><div class="line number7 index6 alt2"><code class="js plain">> DONE</code></div><div class="line number8 index7 alt1"><code class="js plain">(lldb) br li 1</code></div><div class="line number9 index8 alt2"><code class="js plain">1: name = </code><code class="js string">'isEven'</code><code class="js plain">, locations = 1, resolved = 1, hit count = 0</code></div><div class="line number10 index9 alt1"><code class="js spaces"> </code><code class="js plain">Breakpoint commands:</code></div><div class="line number11 index10 alt2"><code class="js spaces"> </code><code class="js plain">p i</code></div><div class="line number12 index11 alt1"><code class="js plain">Condition: i == 99</code></div><div class="line number13 index12 alt2"><code class="js spaces"> </code><code class="js plain">1.1: where = DebuggerDance`isEven + 16 at main.m:4, address = 0x00000001083b5d00, resolved, hit count = 0</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>接下来说说自动化。</p><p><strong>赋值后继续运行</strong></p><p>看编辑断点弹出窗口的底部,你还会看到一个选项: "Automatically continue after evaluation actions." 。它仅仅是一个选择框,但是却很强大。选中它,调试器会运行你所有的命令,然后继续运行。看起来就像没有执行任何断点一样 (除非断点太多,运行需要一段时间,拖慢了你的程序)。</p><p>这个选项框的效果和让最后断点的最后一个行为是 continue 一样。选框只是让这个操作变得更简单。调试器的输出是:</p><div><div id="highlighter_474255" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div><div class="line number3 index2 alt2">3</div><div class="line number4 index3 alt1">4</div><div class="line number5 index4 alt2">5</div><div class="line number6 index5 alt1">6</div><div class="line number7 index6 alt2">7</div><div class="line number8 index7 alt1">8</div><div class="line number9 index8 alt2">9</div><div class="line number10 index9 alt1">10</div><div class="line number11 index10 alt2">11</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) breakpoint set -F isEven</code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js plain">Breakpoint 1: where = DebuggerDance`isEven + 16 at main.m:4, address = 0x00000001083b5d00</code></div><div class="line number3 index2 alt2"><code class="js plain">(lldb) breakpoint command add 1</code></div><div class="line number4 index3 alt1"><code class="js plain">Enter your debugger command(s). Type </code><code class="js string">'DONE'</code> <code class="js plain">to end.</code></div><div class="line number5 index4 alt2"><code class="js plain">> </code><code class="js keyword">continue</code></div><div class="line number6 index5 alt1"><code class="js plain">> DONE</code></div><div class="line number7 index6 alt2"><code class="js plain">(lldb) br li 1</code></div><div class="line number8 index7 alt1"><code class="js plain">1: name = </code><code class="js string">'isEven'</code><code class="js plain">, locations = 1, resolved = 1, hit count = 0</code></div><div class="line number9 index8 alt2"><code class="js spaces"> </code><code class="js plain">Breakpoint commands:</code></div><div class="line number10 index9 alt1"><code class="js spaces"> </code><code class="js keyword">continue</code></div><div class="line number11 index10 alt2"><code class="js spaces"> </code><code class="js plain">1.1: where = DebuggerDance`isEven + 16 at main.m:4, address = 0x00000001083b5d00, resolved, hit count = 0</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>执行断点后自动继续运行,允许你完全通过断点来修改程序!你可以在某一行停止,运行一个 expression 命令来改变变量,然后继续运行。</p><p><strong>例子</strong></p><p>想想所谓的"打印调试"技术吧,不要这么做:</p><div><div id="highlighter_985088" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">NSLog(@</code><code class="js string">"%@"</code><code class="js plain">, whatIsInsideThisThing);</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>而是用个打印变量的断点替换 log 语句,然后继续运行。</p><p>也不要:</p><div><div id="highlighter_747797" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div><div class="line number3 index2 alt2">3</div><div class="line number4 index3 alt1">4</div><div class="line number5 index4 alt2">5</div><div class="line number6 index5 alt1">6</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">int calculateTheTrickyValue {</code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js spaces"> </code><code class="js keyword">return</code> <code class="js plain">9;</code></div><div class="line number3 index2 alt2"><code class="js spaces"> </code><code class="js plain">/*</code></div><div class="line number4 index3 alt1"><code class="js spaces"> </code><code class="js plain">Figure </code><code class="js keyword">this</code> <code class="js plain">out later.</code></div><div class="line number5 index4 alt2"><code class="js spaces"> </code><code class="js plain">...</code></div><div class="line number6 index5 alt1"><code class="js plain">}</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>而是加一个使用 thread return 9 命令的断点,然后让它继续运行。</p><p>符号断点加上 action 真的很强大。你也可以在你朋友的 Xcode 工程上添加一些断点,并且加上大声朗读某些东西的 action。看看他们要花多久才能弄明白发生了什么。??</p><p><strong>完全在调试器内运行</strong></p><p>带开始舞蹈之前,还有一件事要看一看。实际上你可以在调试器中执行任何 C/Objective-C/C++/Swift 的命令。唯一的缺点就是不能创建新函数... 这意味着不能创建新的类,block,函数,有虚拟函数的 C++ 类等等。除此之外,它都可以做。</p><p>我们可以申请分配一些字节:</p><div><div id="highlighter_195228" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div><div class="line number3 index2 alt2">3</div><div class="line number4 index3 alt1">4</div><div class="line number5 index4 alt2">5</div><div class="line number6 index5 alt1">6</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) e char *$str = (char *)malloc(8) (lldb) e (void)strcpy($str, </code><code class="js string">"munkeys"</code><code class="js plain">)</code></div><div class="line number3 index2 alt2"><code class="js plain">(lldb) e $str[1] = 'o'
(char) $0 = </code><code class="js string">'o'</code></div><div class="line number5 index4 alt2"><code class="js plain">(lldb) p $str (char *) $str = 0x00007fd04a900040 </code><code class="js string">"monkeys"</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>我们可以查看内存 (使用 x 命令),来看看新数组中的四个字节:</p><div><div id="highlighter_827612" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) x/4c $str 0x7fd04a900040: monk |
我们也可以去掉 3 个字节 (x 命令需要斜引号,因为它只有一个内存地址的参数,而不是表达式;使用 help x 来获得更多信息):
1
2
|
(lldb) x/1w `$str + 3` 0x7fd04a900043: keys |
做完了之后,一定不要忘了释放内存,这样才不会内存泄露。(哈,虽然这是调试器用到的内存):
1 |
(lldb) e (void)free($str)</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p><strong>让我们起舞</strong></p><p>现在我们已经知道基本的步调了,是时候开始跳舞并玩一些疯狂的事情了。我曾经写过一篇<a href="http://arigrant.com/blog/2014/1/19/adventures-in-the-land-of-nsarray" target="_self"> NSArray 深度探究</a>的博客。这篇博客用了很多 NSLog 语句,但实际上我的所有探索都是在调试器中完成的。看看你能不能弄明白怎么做的,这会是一个有意思的练习。</p><p><strong>不用断点调试</strong></p><p>程序运行时,Xcode 的调试条上会出现暂停按钮,而不是继续按钮:<br></p><p style="text-align:center"><img src="http://cc.cocimg.com/api/uploads/20141219/1418975779906433.png" title="1418975779906433.png" alt="11.png" style="width: 402px; height: 53px;"></p><p>点击按钮会暂停 app (这会运行 process interrupt 命令,因为 LLDB 总是在背后运行)。这会让你可以访问调试器,但看起来可以做的事情不多,因为在当前作用域没有变量,也没有特定的代码让你看。</p><p>这就是有意思的地方。如果你正在运行 iOS app,你可以试试这个: (因为全局变量是可访问的)</p><div><div id="highlighter_950342" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div><div class="line number2 index1 alt1">2</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js spaces"> </code><code class="js plain">(lldb) po [[[UIApplication sharedApplication] keyWindow] recursiveDescription]<uiwindow: 0x7f82b1fa8140; frame = (0 0; 320 568); gesturerecognizers = ; layer = ></code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js spaces"> </code><code class="js plain">| <uiview: 0x7f82b1d01fd0; frame = (0 0; 320 568); autoresize = w+h; layer = ></uiview: 0x7f82b1d01fd0; frame = (0 0; 320 568); autoresize = w+h; layer = ></uiwindow: 0x7f82b1fa8140; frame = (0 0; 320 568); gesturerecognizers = ; layer = ></code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>你可以看到整个层次。<a href="https://github.com/facebook/chisel" target="_self">Chisel</a>中 pviews 就是这么实现的。</p><p><strong>更新UI</strong></p><p>有了上面的输出,我们可以获取这个 view:</p><div><div id="highlighter_984220" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) e id $myView = (id)0x7f82b1d01fd0 |
然后在调试器中改变它的背景色:
1 |
(lldb) e (void)[$myView setBackgroundColor:[UIColor blueColor]]</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>但是只有程序继续运行之后才会看到界面的变化。因为改变的内容必须被发送到渲染服务中,然后显示才会被更新。</p><p>渲染服务实际上是一个另外的进程 (被称作 backboardd)。这就是说即使我们正在调试的内容所在的进程被打断了,backboardd 也还是继续运行着的。</p><p>这意味着你可以运行下面的命令,而不用继续运行程序:</p><div><div id="highlighter_540177" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) e (void)[CATransaction flush]</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>即使你仍然在调试器中,UI 也会在模拟器或者真机上实时更新。Chisel 为此提供了一个别名叫做 caflush,这个命令被用来实现其他的快捷命令,例如 hide<view>,show<view>以及其他很多命令。所有 Chisel 的命令都有文档,所以安装后随意运行 help show 来看更多信息。</view></view></p><p><strong>Push 一个 View Controller</strong></p><p>想象一个以 UINavigationController 为 root ViewController 的应用。你可以通过下面的命令,轻松地获取它:</p><div><div id="highlighter_136851" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) e id $nvc = [[[UIApplication sharedApplication] keyWindow] rootViewController] |
然后 push 一个 child view controller:
1
2
3
4
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(lldb) e id $vc = [UIViewController </code><code class="js keyword">new</code><code class="js plain">]</code></div><div class="line number2 index1 alt1"><code class="js plain">(lldb) e (void)[[$vc view] setBackgroundColor:[UIColor yellowColor]] (lldb) e (void)[$vc setTitle:@</code><code class="js string">"Yay!"</code><code class="js plain">]</code></div><div class="line number4 index3 alt1"><code class="js plain">(lldb) e (void)[$nvc pushViewContoller:$vc animated:YES]</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>最后运行下面的命令:</p><div><div id="highlighter_960642" class="syntaxhighlighter js"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td class="gutter"><div class="line number1 index0 alt2">1</div></td><td class="code"><div class="container"><div class="line number1 index0 alt2"><code class="js plain">(lldb) caflush </code><code class="js comments">// e (void)[CATransaction flush]</code></div></div></td></tr></tbody></table></div></div><p>navigation Controller 就会立刻就被 push 到你眼前。</p><p><strong>查找按钮的 target</strong></p><p>想象你在调试器中有一个 $myButton 的变量,可以是创建出来的,也可以是从 UI 上抓取出来的,或者是你停止在断点时的一个局部变量。你想知道,按钮按下的时候谁会接收到按钮发出的 action。非常简单:
现在你或许想在它发生的时候加一个断点。在 -[MyEventListener _handleTap:] 设置一个符号断点就可以了,在 Xcode 和 LLDB 中都可以,然后你就可以点击按钮并停在你所希望的地方了。 观察实例变量的变化 假设你有一个 UIView,不知道为什么它的 _layer 实例变量被重写了 (糟糕)。因为有可能并不涉及到方法,我们不能使用符号断点。相反的,我们想监视什么时候这个地址被写入。 首先,我们需要找到 _layer 这个变量在对象上的相对位置:
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