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“。

本文来自360奇舞团QiShare团队投稿。

相关阅读：

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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. (lldb) p/t count 
4. (NSUInteger) $1 = 0b0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001010 
5. (lldb) p/o count 
6. (NSUInteger) $2 = 012 
7. (lldb) p/x count 
8. (NSUInteger) $3 = 0x000000000000000a 
9. (lldb) p/x string 
10. (__NSCFConstantString *) $4 = 0x000000010416a0b8 @"QiShare" 
11. (lldb) p/c string 
12. (__NSCFConstantString *) $5 = xb8xa0x16x04x01 @"QiShare" 
13. (lldb) p/s string 
14. (__NSCFConstantString *) $6 = @"QiShare" 
15. (lldb) p/a string 
16. (__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=1, argv=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. //! 为所有类中的viewDidAppear:设置断点 
4. (lldb) breakpoint set -n viewDidAppear: 
5. //! 为QiConsoleViewController.m文件中的testLLDBCommands方法设定断点 
6. (lldb) breakpoint set -f QiConsoleViewController.m -n testLLDBCommands 
7. //! 为QiConsoleViewController.m文件中的第32行代码设定断点 
8. (lldb) breakpoint set -f QiConsoleViewController.m -l 32 
9. //! 为handleString:方法设定条件断点，条件为string != nil 
10. (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. (lldb) next 
7. Watchpoint 1 hit: 
8. old value: 0x00000001007670b8 
9. new value: 0x0000000100767138 
10. (lldb) image lookup -a 0x00000001007670b8 
11.       Address: QiDebugDemo[0x00000001000040b8] (QiDebugDemo.__DATA.__cfstring + 32) 
12.       Summary: @"QiShare" 
13. (lldb) image lookup -a 0x0000000100767138 
14.       Address: QiDebugDemo[0x0000000100004138] (QiDebugDemo.__DATA.__cfstring + 160) 
15.       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）”】