@qidiandasheng 2021-07-21T01:42:53.000000Z 字数 8749 阅读 6264

深入了解GDB和LLDB

iOS调试 简书

什么是GDB和LLDB

我们在开发iOS程序的时候常常会用到调试跟踪，如何正确的使用调试器来debug十分重要。xcode里有内置的Debugger，老版使用的是GDB，xcode自4.3之后默认使用的就是LLDB了。

GDB:
UNIX及UNIX-like下的调试工具。

LLDB:
LLDB是个开源的内置于XCode的具有REPL(read-eval-print-loop)特征的Debugger，其可以安装C++或者Python插件。

所以他们两个都是调试用的Debugger，只是LLDB是比较高级的版本，或者在调试开发iOS应用时比较好用，不然人家苹果为什么换成了LLDB了呢！

lldb与gdb命令名的对照表：http://lldb.llvm.org/lldb-gdb.html

LLDB的使用

在程序里你需要的地方设置断点。当断点断住的时候你就能看到我们进入LLDB调试器了。

这时我们就可以使用一些LLDB命令来进行一些调试了。

调试快捷键：(Xcode常用快捷键)

command+shift+Y 打开调试窗口
command+Y 调试运行程序
command+option+P 继续
command+shift+O 跳过
command+shift+I 进入
command+shift+T 跳出

设置断点触发条件

LLDB命令

help命令

help会列出所有命令列表，用户加载的插件一般来说列在最后。
执行help 可以打印指定command的帮助信息。
比如：help print会打印内建命令print的使用帮助。

print命令

print命令的简化方式有prin pri p，唯独pr不能用来作为检查，因为会和process混淆，幸运的是p被lldb实现为特指print。

实际上你会发现，lldb对于命令的简称，是头部匹配方式，只要不混淆，你可以随意简称某个命令。

例如：

最前面的（int）是类型。 $是命令结果的引用名，使用$ 0可以进行print $0 + 7这样打印出17。

输出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：
（lldb）p (int)[[[self view] subviews] count]

直接调用方法改变背景颜色之类

其实使用p，po，call都可以调用方法，只是p和po都是用于输出的有返回值的。call一般只在不需要显示输出，或是方法无返回值时使用。
（lldb）p [self.view setBackgroundColor:[UIColor redColor]]
（lldb）p (void)[CATransaction flush]
上述的p一般使用call比较好，因为方法是没有返回值的。

po命令

命令po跟p很像。p输出的是基本类型，po输出的Objective-C对象。调试器会输出这个 object 的 description。

例如：

expression命令

expression的简写就是e。可以用expression来声明新的变量，也可以改变已有变量的值。我们看到e声明的都是$开头的变量。我们在使用时也需要加上$符号。

例如：

创建新的变量

注意：如果上面这里输入以下命令，会发生错误。说明lldb无法判定某一步的计算结果是什么数据类型，这时需要强制类型转换来告诉lldb。

(lldb) p [[$array objectAtIndex:0] characterAtIndex:0]
error: no known method '-characterAtIndex:'; cast the message send to the method's return type
error: 1 errors parsing expression

(lldb) p (char)[[$array objectAtIndex:0] characterAtIndex:0]
'o'

修改已有变量

image命令

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：

（lldb）image lookup --address 0x0000000100004af8
（lldb）im loo -a 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。

查看可调试的平台

(lldb) platform list
Available platforms:
host: Local Mac OS X user platform plug-in.
remote-freebsd: Remote FreeBSD user platform plug-in.
remote-linux: Remote Linux user platform plug-in.
remote-netbsd: Remote NetBSD user platform plug-in.
remote-openbsd: Remote OpenBSD user platform plug-in.
remote-windows: Remote Windows user platform plug-in.
remote-android: Remote Android user platform plug-in.
remote-ios: Remote iOS platform plug-in.
remote-macosx: Remote Mac OS X user platform plug-in.
ios-simulator: iOS simulator platform plug-in.
darwin-kernel: Darwin Kernel platform plug-in.
tvos-simulator: Apple TV simulator platform plug-in.
watchos-simulator: Apple Watch simulator platform plug-in.
remote-tvos: Remote Apple TV platform plug-in.
remote-watchos: Remote Apple Watch platform plug-in.
remote-bridgeos: Remote BridgeOS platform plug-in.
remote-gdb-server: A platform that uses the GDB remote protocol as the communication transport.

Chisel-LLDB命令插件

github地址：Chisel
chisel的使用

安装

brew update
brew install chisel

创建~/.lldbinit文件，写入一下内容。

# ~/.lldbinit
command script import /path/to/fblldb.py

其中/path/to/fblldb.py为自己的路径，我安装Chisel后路径为/usr/local/opt/chisel/libexec/fblldb.py。

编译生成C程序

#include<stdio.h>
int main(){
    int a=4;
    int b=6;
    int array[3];
    array[0]=1;
    array[1]=10;
    array[2]=100;
    int *p;
    p=&a;
    int i=0;
    while(i<6){
        printf("*p=%d\n",*p);
        p++;
        i++;
    }
    return 0;
}

编译生成可执行文件:

gcc main.c -g -o main

告诉 LLDB 要调试哪个程序：

lldb main

运行main

run

执行lldb main后LLDB 已经在监听 main 程序了，最基础的命令是 run，这条指令会开始运行 test 程序。终端会输出：

(lldb) run
Process 58419 launched: '/Users/dasheng/Desktop/lldb/main' (x86_64)
*p=4
*p=0
*p=1
*p=10
*p=100
*p=-19464151
Process 58419 exited with status = 0 (0x00000000)

第一行标示了进程的 ID，后面的是 main 程序的输出。最后的是程序的返回值，在这里 0 则为正常结束。

看代码

看其他文件的代码：

如果你的这个程序编译的时候是由很多文件组成的，那么就可以使用list 文件名看其他文件的代码, 以后再执行list 3的时候，看的就是你前面设置的文件名的第三行（l 3就是从第3行开始往下看10行）

(lldb) list main.c
   1    #include<stdio.h>
   2    int main(){
   3        int a=4;
   4        int b=6;
   5        int array[3];
   6        array[0]=1;
   7        array[1]=10;
   8        array[2]=100;
   9        int *p;
   10       p=&a;
   11       int i=0;
(lldb) l 3
   3        int a=4;
   4        int b=6;
   5        int array[3];
   6        array[0]=1;
   7        array[1]=10;
   8        array[2]=100;
   9        int *p;
   10       p=&a;
   11       int i=0;
   12       while(i<6){

看某个函数的代码

直接输入函数名字，下面就会输出函数所在的文件和函数

(lldb) list main
File: /Users/dasheng/Desktop/lldb/main.c
   1    #include<stdio.h>
   2    int main(){
   3        int a=4;
   4        int b=6;
   5        int array[3];
   6        array[0]=1;
   7        array[1]=10;
   8        array[2]=100;
   9        int *p;
   10       p=&a;
   11       int i=0;

下断点

根据文件名和行号下断点

(lldb) breakpoint set --file main.c --line 3
Breakpoint 2: where = main`main + 29 at main.c:3:9, address = 0x0000000100003eed

根据函数名下断点

# C函数
(lldb) breakpoint set --name main
# C++类方法
(lldb) breakpoint set --method foo
# Objective-C选择器
(lldb) breakpoint set --selector alignLeftEdges:
# swift
(lldb) breakpoint set --func-regex applicationWillEnterForeground

查看断点列表、启用/禁用断点、删除断点

//查看断点列表
(lldb) breakpoint list
# 禁用断点
(lldb) breakpoint disable 4
# 启用断点
(lldb) breakpoint enable 4
# 删除断点
(lldb) breakpoint delete 4

运行环境操作

启动

前面已经下好断点了，现在就要启动这个程序了！

# run命令就是启动程序
(lldb) run
Process 59843 launched: '/Users/dasheng/Desktop/lldb/main' (x86_64)
Process 59843 stopped
* thread #1, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = breakpoint 1.1 2.1 3.1
    frame #0: 0x0000000100003eed main`main at main.c:3:9
   1    #include<stdio.h>
   2    int main(){
-> 3        int a=4;
   4        int b=6;
   5        int array[3];
   6        array[0]=1;
   7        array[1]=10;
Target 0: (main) stopped.

下一步、步入、步出、继续执行

# 下一步 (next 或 n)
(lldb) next
Process 59843 stopped
* thread #1, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = step over
    frame #0: 0x0000000100003ef4 main`main at main.c:4:9
   1    #include<stdio.h>
   2    int main(){
   3        int a=4;
-> 4        int b=6;
   5        int array[3];
   6        array[0]=1;
   7        array[1]=10;
Target 0: (main) stopped.
#----------------------------------------------------------------------
# 步入(step 或 s)
(lldb) step
# 步出(finish)
(lldb) finish
# 继续执行到下一个断点停, 后面没有断点的话就跑完了（continue 或 c）
(lldb) continue
Process 59843 resuming
*p=4
*p=0
*p=1
*p=10
*p=100
*p=-1922105239
Process 59843 exited with status = 0 (0x00000000)

查看变量、跳帧查看变量

# 使用po或p，po一般用来输出指针指向的那个对象，p一般用来输出基础变量。普通数组两者都可用
Process 60184 stopped
* thread #1, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = step over
    frame #0: 0x0000000100003ef4 main`main at main.c:4:9
   1    #include<stdio.h>
   2    int main(){
   3        int a=4;
-> 4        int b=6;
   5        int array[3];
   6        array[0]=1;
   7        array[1]=10;
Target 0: (main) stopped.
(lldb) p a
(int) $1 = 4
#----------------------------------------------------------------------
# 查看所有帧(bt)
(lldb) bt
* thread #1, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = step over
  * frame #0: 0x0000000100003ef4 main`main at main.c:4:9
    frame #1: 0x00007fff2036f621 libdyld.dylib`start + 1
#----------------------------------------------------------------------
# 查看当前帧中所有变量的值（frame variable）
(lldb) frame variable
(int) a = 4
(int) b = 6
(int [3]) array = ([0] = 0, [1] = -272634592, [2] = 32766)
(int *) p = 0x0000000000000000
(int) i = 0

常见问题

关于expression中文问题
LLDB的expression parser有一个bug，不兼容非ASCII字符，需要处理一下才行，否则会报错“An Objective-C constant string’s string initializer is not an array”

(lldb) expression @"哈哈"
Internal error [IRForTarget]: An Objective-C constant string's string initializer is not an array
error: 0 errors parsing expression
error: The expression could not be prepared to run in the target
(lldb) expression [NSString stringWithUTF8String:"哈哈"]
(__NSCFString *) $5 = 0x0000618000025ca0 @"哈哈"

参考

LLDB使用篇
 LLDB调试命令初探
 LLDB 十分钟快速教程
 使用LLDB调试程序