LLDB基本使用
LLDB是一个有着REPL(Read-Eval-Print-Loop)的特性和C++、Python插件的开源调试器。LLDB内置于Xcode，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。
LLDB命令结构
<command> [<subcommand> [<subcommand>...]] <action> [-options [option-value]] [argument [argument...]]
- command和subcommand：LLDB调试命令的名称。命令和子命令按层级结构来排列，一个命令为其子命令创建上下文，子命令又为其子命令创建上下文，依此类推。
- action：在前面的命令序列上下文中执行的一些操作。
- options：行为修改器(action modifiers)。
- argument：不同命令上下文表示不同意义的参数。
LLBD命令解析后再执行。上面这些元素之间通过空格分割，如果某一元素自身含有空格，则可以使用双引用；而如果元素中又包含双引号，则可以使用反斜杠；或者元素使用单引号。
(lldb) command [subcommand] -option "some \"quoted\" string"
(lldb) command [subcommand] -option 'some "quoted" string'
命令选项
LLDB中的命令选项有规范形式和缩写形式两种格式。以设置断点的命令breakpoint set为例，括号中的是规范形式：
breakpoint set
-M <method> (--method <method>)
-S <selector> (--selector <selector>)
-b <function-name> (--basename <function-name>)
-f <filename> (--file <filename>)
-l <linenum> (--line <linenum>)
-n <function-name> (--name <function-name>)
各选项的顺序是任意的。如果后面的参数是以”-“开头的，则在选项后面添加”–”作为选项的终止信号。
(lldb) process launch --stop-at-entry -- -program_arg_1 value -program_arg_2 value
–stop-at-entry是命令选项，-program_arg_1和-program_arg_2是参数，中间使用”–”区分。
唯一匹配原则
LLDB的命令遵循唯一匹配原则：假如根据前n个字母已经能唯一匹配到某个命令，则只写前n个字母等效于写下完整的命令，比如：
breakpoint set -n main
等价于
br s -n main
~/.lldbinit
LLDB有了一个启动时加载的文件~/.lldbinit，每次启动都会加载。所以初始化的事儿，比如命令别名，都可以写入其中，但由于这事lldb还没有开始调试，所以有些操作无法进行，比如设置断点。
在命令行中调试
程序：
$ lldb /Projects/Sketch/build/Debug/Sketch.app
或者
$ lldb
(lldb) file /Projects/Sketch/build/Debug/Sketch.app
一旦指定了调试哪个程序，并为其设置了一些断点后，就可以开始运行程序了
(lldb) process launch
(lldb) run
同样可以使用进程ID或进程名来连接一个已经运行的程序
(lldb) process attach --pid 123
(lldb) process attach --name Sketch
断点：
如果想在某个文件中的某行设置一个断点
(lldb) breakpoint set --file foo.c --line 12
如果想给某个C函数设置断点
(lldb) breakpoint set --name foo
如果想给C++中所有命名为foo的方法设置断点
(lldb) breakpoint set --method foo
如果想给Objec中所有命名为alignLeftEdges:的选择器设置断点
(lldb) breakpoint set --selector alignLeftEdges:
如果想在一个特定的可执行库中某个C函数设置断点
(lldb) breakpoint set --shlib foo.dylib --name foo
如果想查看所有断点
(lldb) breakpoint list
Current breakpoints:
1: file = , line = , locations = , resolved = , hit count =
1.1: where = , address = , resolved, hit count =
每个断点都有一个整数标识，如上所示的1。每个断点有至少一个断点位置，每个位置也会有一个标识，如上所示的1.1。resolved标识表示当与之相关的文件地址被加载到程序进行调试时，其位置是已解析的。例如，如果在共享库中设置的断点之后被卸载了，则断点的位置还会保留，但其不能再被解析。
观察点：
Watchpoint是一个用来监听变量的值的变化或者内存地址的变化的工具，发生变化时会在debugger中触发一个暂停。对于那些不知道如何准确跟踪的状态问题，可以利用这个工具来解决。值得注意的是，硬件资源对观察点有数目限制，一般为4个。对那些设置失败的观察点需要禁用或者删除来释放资源。
添加变量观察点
(lldb)watchpoint set variable
添加地址观察点
(lldb)watchpoint set expression
查看所有观察点
(lldb)watchpoint list
控制：
启动程序后，LLDB允许程序在到达断点前继续运行。LLDB中流程控制的命令都在thread命令层级中
(lldb)thread continue (=c)
(lldb)thread step-in (=s)
(lldb)thread step-over (=n)
(lldb)thread step-out (=finish)
(lldb)thread step-inst (=si =stepi)
(lldb)thread step-over-inst (=ni =nexti)
使得当前函数立即以某值返回(可能会使内存出错)
(lldb)thread return
LLDB还提供了run until line按步调度模式
(lldb) thread until 100
这条命令会运行当前线程，直到当前帧(frame)所在文件的第100行。
线程：
获取当前所有线程
(lldb) thread list
* thread #1: tid = , where = , stop reason = , queue =
thread #1: tid = , where = , stop reason = , queue =
thread #1: tid = , where = , stop reason = , queue =
星号(*)表示thread #1为当前线程。获取线程调用栈
(lldb) thread backtrace (=bt)
获取当前线程信息
(lldb) thread info
获取调用栈当前帧可见变量
(lldb) frame variable
获取调用栈当前帧信息
(lldb) frame info
切换调用栈的当前帧
(lldb) frame select (=f)
内存：
读出指定地址内存内容
(lldb)memory read
(lldb)x (=memory read)
写入指定地址内存内容
(lldb)memory write
表达式：
expression/格式：
在LLDB中执行一个表达式
(lldb)expression
执行没有返回值的表达式
(lldb)call (='expression --')
执行基本类型的表达式
(lldb)p (='expression --')
执行objc对象类型的表达式
(lldb)po (='expression -o --')
同p
(lldb)print (='expression --')
寄存器：
获取调用栈当前帧的寄存器值
(lldb) register read
异常中断时，通过访问寄存器(Mac和Simulator用$rax，Device用$r0)获得异常信息
(lldb) po [$rax class]
(lldb) po [$rax name]
(lldb) po [$rax reason]
目标模块：
(lldb)image (=target modules)
查看程序和依赖共享库
(lldb)image list
查看程序和依赖共享库的信息
(lldb)image lookup
当程序崩溃时，可以使用image来查找崩溃所在的具体位置
NSArray *array = @[@1, @2];
NSLog(@"item 3: %@", array[2]);
这段代码运行后会抛出异常：
0 CoreFoundation 0x00007fff8e06f66c __exceptionPreprocess + 172
1 libobjc.A.dylib 0x00007fff886ad76e objc_exception_throw + 43
2 CoreFoundation 0x00007fff8df487de -[__NSArrayI objectAtIndex:] + 190
3 test 0x0000000100000de0 main + 384
4 libdyld.dylib 0x00007fff8f1b65c9 start + 1
根据以上信息，能判断崩溃在模块test中，要想知道具体文件具体位置
(lldb) image lookup --address 0x0000000100000de0
Address: test[0x0000000100000de0] (test.__TEXT.__text + 384)
Summary: test`main + 384 at main.m:23
当想查看一个符号的信息时，可以使用image来查找
(lldb) image lookup --name
当想查看一个类型的信息时，可以使用image来查找
(lldb) image lookup --type
目标暂停钩子：
使用LLDB进行调试时，大多数时候需要让程序暂停，不管是breakpoint还是watchpoint。需要在每次stop时执行的命令可以使用暂停钩子实现(只对breakpoint和watchpoint的程序stop生效，对直接点击Xcode上的pause或者debug view hierarchy不会生效)：
添加暂停钩子
(lldb) target stop-hook add (=display)
删除暂停钩子
(lldb) target stop-hook delete (=undisplay)
查看钩子所有暂停钩子
(lldb) target stop-hook list
启用暂停钩子
(lldb) target stop-hook enable
禁用暂停钩子
(lldb) target stop-hook disable
目标符号：
程序要运行之前，都会编译成二进制文件，同时会生成dSYM文件(记录了源代码和二进制映射关系)，这样对代码打断点就会对应到二进制上。当Xcode找不着dSYM文件时无法调试，通过手动地将对应的dSYM文件添加到对应的目标，建立源代码和二进制的关映射系：
(lldb) image symbol add (=add-sym)
别名系统：
LLDB的别名机制能为常用的命令创建一个别名，方便使用：
(lldb) breakpoint set --file foo.c --line 12
等价于：
(lldb) command alias bfl breakpoint set -f %1 -l %2
(lldb) bfl foo.c 12
如果不想要已有的别名了，可以取消：
(lldb) command unalias b
常见问题：
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"
类型不明或不匹配
(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)，就必须显式声明类型。
p (void)NSLog(@"%@",[self.view viewWithTag:1001])
找不到方法
(lldb) po self.view.frame
error: unsupported expression with unknown type
error: unsupported expression with unknown type
error: 2 errors parsing expression
无法通过点属性访问的方法
(lldb) p (CGRect)[self.view frame]
(CGRect) $0 = origin=(x=0, y=0) size=(width=320, height=480)
不过已经有解决方法了
在Xcode中调试
Xcode集成了LLDB(代替了原来的GDB)，在Xcode启动Run时自动将App关联到LLDB并启动调试。LLDB的调试窗口在ConsoleView，那里可以输入LLDB的命令进行调试。下面从Xcode的UI调试说起。
一般断点(Normal Breakpoint)：
快捷键Command+\
在代码编译器左边的行数栏处，可以用鼠标点击生成一个断点标签。
右键标签对断点进行编辑、禁用启用、删除。
在编辑里，可以添加响应条件、忽略次数、执行动作和暂停继续。这些都可以在命令行设置。
执行的动作包括执行Apple脚本、截取GPU参数、LLDB命令、日志信息、Shell命令和发声。
异常断点(Exception Breakpoint)：
Objc中的异常是一个常被忽略的地方，大部分错误信息，系统框架都会以异常的形式throw出来。添加异常断点后，每次当程序发生了异常时，会被中断并定位在异常产生的代码，有利于跟踪定位。
在编辑里，可以选择异常种类(Objc和C++)、响应时机、执行动作和暂停继续。
符号断点(Symbolic Breakpoint)：
快捷键Option+Command+\
符号断点是指在某个特定的函数或方法开始的地方，暂停程序执行，通过这种方式添加断点，就不需要知道在源文件中添加，也不需要知道断点设置在文件的第几行。
在编辑里，可以选择响应符号(C函数或C++方法或Objc选择器的名字)、响应模块、相应条件、忽略次数、执行动作和暂停继续。
常用的符号有**”objc_exception_throw”(等价于异常断点)和“-[NSObject(NSObject) doesNotRecognizeSelector:]”**(跟踪objc方法调用失败)。
测试断点：
在测试用例编辑器或者断点导航栏里添加，这个类型的断点会在测试用例失败时，暂停程序执行并定位在失败的地方。
观察点：
观察点也可以在Xcode设置，不过不像断点在编辑器里，观察点在Variable View里。右键点击想要观察的点，选择Watch。
观察点同样列在了断点导航器里面进行管理。注意，Xcode默认是创建的读写观察，如果想要只读和只写观察，还是得用命令行。同时，无效的观察点记得及时禁用或者删除，因为观察点数目有限很珍贵，也可以减少不必要的中断。
内存：
除了在命令行里使用x或者memory read读取指定地址的内存外，也可以在Xcode设置。同观察点一样，内存查看在Variable View里。右键点击想要观察的变量，选择View Memory。
或者Debug->Debug Workflow->View Memory或者快捷键Shift+Command+M。这里你可以输入任何想要查看的内存地址，查看的篇幅，以后翻页。
界面：
Xcode6前有许多第三方的界面调试工具，比如最著名的Reveal。Xcode6后提供了DebugViewHierarchy功能，它可以让开发者在程序运行时，动态的查看当前界面的显示情况，包括视图的层次，控件的大小和位置，而且会以3D效果显示当前视图的层次。虽然功能没有Reveal丰富，但是足够使用，界面调试以后再专门学习介绍。
或者在调试导航栏里选择查看方法为UI。
总结
对于lldb相关的调试项，在Xcode开始就可以设置好一些断点，比如全局的异常断点，常用的符号断点-[NSObject(NSObject) doesNotRecognizeSelector:]，并设置好action和sound，这样能在运行时截获大部分常见的错误，也能获取详细的信息和形象的提醒。在命令行中使用Chisel能帮助提升调试效率。