全面剖析 LLDB 調(diào)試器

一般我們?cè)趯懘a的時(shí)候,運(yùn)行和調(diào)試使用的都是Xcode,但是要想通過這種方式調(diào)試程序,我們必須要有程序的源代碼才可以。如果想要?jiǎng)討B(tài)調(diào)試手機(jī)上安裝的別人的項(xiàng)目,就無(wú)法采用這種方式了,因?yàn)槲覀兡貌坏絼e人的源碼,所以通常采用終端的方式來(lái)進(jìn)行調(diào)試,而所用到的調(diào)試器 LLDB 是今天要討論的重點(diǎn)。

一、動(dòng)態(tài)調(diào)試

1. 什么是動(dòng)態(tài)調(diào)試

首先來(lái)了解一下動(dòng)態(tài)調(diào)試的概念(此處可理解為廢話??,不需要看的小伙伴可以直接跳過)
將程序運(yùn)行起來(lái),通過打印輸出日志、下斷點(diǎn)等方式查看程序的各個(gè)函數(shù)調(diào)用環(huán)境和流程的過程,稱之為動(dòng)態(tài)調(diào)試。

2. 動(dòng)態(tài)調(diào)試的原理

Xcode是Mac電腦上的開發(fā)工具,之所以能夠通過LLDB調(diào)試器調(diào)試iPhone手機(jī)上的程序,其實(shí)主要起作用的是一個(gè)叫做debugserver的東西??梢园?debugserver 簡(jiǎn)單理解成中間橋梁,連通著電腦上的Xcode和手機(jī)上的應(yīng)用程序。

實(shí)際上,Xcode內(nèi)置的的調(diào)試器LLDB,會(huì)在手機(jī)第一次進(jìn)行真機(jī)調(diào)試的時(shí)候自動(dòng)安裝debugserver。前面已經(jīng)說(shuō)過,Xcode調(diào)試存在局限性,所以采用終端的方式進(jìn)行程序調(diào)試。LLDB會(huì)將終端命令傳送給debugserver(這里可以理解成debugserver是用來(lái)監(jiān)聽 LLDB傳出的指令的),debugserver接收到指令后,會(huì)執(zhí)行到App上。App執(zhí)行這些調(diào)試指令后,會(huì)將反饋信息交給debugserver,debugserver再將信息反饋給LLDB 調(diào)試器。

3. debugserver環(huán)境搭建
  • 最開始存放在Mac電腦的Xcode里面
    存儲(chǔ)位置: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/De
    viceSupport/13.4/DeveloperDiskImage.dmg/usr/bin/debugserver
Mac上的debugserver.png
  • 當(dāng)Xcode識(shí)別到iPhone設(shè)備時(shí),會(huì)自動(dòng)將debugserver安裝到這個(gè)手機(jī)上
    存儲(chǔ)位置: /Developer/usr/bin/debugserver
iPhone上的debugserver.png
  • 默認(rèn)情況下,/Developer/usr/bin/debugserver 只能調(diào)試通過Xcode安裝的App,無(wú)法調(diào)試其他App,比如像從App Store下載的就不行,因?yàn)闆]有權(quán)限。
    所以如果想要調(diào)試其他App,就需要對(duì)debugserver進(jìn)行重新簽名,加上2個(gè)調(diào)試相關(guān)的權(quán)限(當(dāng)然如果你加更多也沒有問題、比如你把SpringBoard的權(quán)限賦給它也OK的,看個(gè)人需求,畢竟、你開心就好嘛??)
get-task-allow
task_for_pid-allow
給 debugserver 添加權(quán)限
  • 首先你要知道,iPhone上的 /Developer 目錄是只讀的,根本無(wú)法直接對(duì)其子目錄下的文件進(jìn)行簽名,需要先把 debugserver 復(fù)制到Mac上,直接拽出來(lái)就行(請(qǐng)?jiān)徫业拇直??)
  • 通過ldid -e命令導(dǎo)出文件原來(lái)的簽名權(quán)限
ldid -e debugserver > debugserver.entitilements 

導(dǎo)出的 debugserver.entitilements 文件,其實(shí)就是 plist(XML) 文件,直接用Xcode打開,長(zhǎng)這樣??

debugserver的原始權(quán)限信息.png
  • 給 debugserver.entitilements 晚間加上get-task-allowtask_for_pid-allow權(quán)限。手動(dòng)添加就行,別告訴我不會(huì)啊??。。。
debugserver的新權(quán)限信息.png
  • 通過 ldid -S 命令重新簽名
ldid -Sdebugserver.entitilements debugserver

當(dāng)然這里也可以使用codesign給權(quán)限簽名,還是那句話,只要你開心??

// 步驟一:查看權(quán)限信息
$ codesign -d --entitlements - debugserver
// 步驟二:簽名權(quán)限
$ codesign -f -s - --entitlements debugserver.entitlements debugserver
//  步驟二:簽名權(quán)限的簡(jiǎn)寫
$ codesign -fs- --entitlements debugserver.entitlements debugserver
  • 前面說(shuō)過,iPhone上的 /Developer 目錄是只讀的,所以已經(jīng)簽好權(quán)限的 debugserver 想回是回不去了??。那我們想登錄到手機(jī)后、在終端直接使用 debugserver,是不是就沒有辦法了呢?
    當(dāng)然有辦法,直接放到手機(jī)的 /usr/bin 目錄下,不就可以了嘛!

  • 在Mac終端登錄到手機(jī)root用戶(如果有問題,看這里→Mac遠(yuǎn)程登錄到iPhone),在終端敲命令就會(huì)發(fā)現(xiàn)還有一個(gè)問題...

debugserver被拒絕.png

原來(lái)是沒有執(zhí)行權(quán)限,簡(jiǎn)單,加上就好了。
chmod +x /usr/bin/debugserver

debugserver添加執(zhí)行權(quán)限.png
給 debugserver 附加進(jìn)程

到這里為止,我們的準(zhǔn)備工作已經(jīng)就緒了,接下來(lái)就是干實(shí)事的時(shí)候了:讓 debugserver 附加到某個(gè)App進(jìn)程。

//debugserver *:端口號(hào) -a 進(jìn)程
debugserver *:10011 -a WeChat

*:端口號(hào):使用iPhone的某個(gè)端口啟動(dòng)debugserver服務(wù),只要不是保留端口號(hào)就行
-a 進(jìn)程:輸入App的進(jìn)程信息,進(jìn)程ID或者進(jìn)程名稱

debugserver附加進(jìn)程.png
4. LLDB 遠(yuǎn)程連接 debugserver
  • 在Mac上啟動(dòng)LLDB
    lldb

  • 連接 debugserver 服務(wù)
    process connect connect://手機(jī)號(hào)IP地址: debugserver服務(wù)的端口號(hào)
    一旦連接成功,就相當(dāng)于打了個(gè)斷點(diǎn),App的進(jìn)程就會(huì)處于暫停狀態(tài),不會(huì)繼續(xù)往下走,需要??

  • 使用LLDB的c命令讓程序先繼續(xù)運(yùn)行
    c

  • 接下來(lái)就可以使用LLDB命令調(diào)試App

連接調(diào)試.png

二、LLDB常用指令

具體指令格式就不說(shuō)了(反正說(shuō)了你也記不住??)直接來(lái)點(diǎn)平常用的到的。

  • help
    查看指令的用法。
    通常我們記不住的指令,都可以通過help來(lái)查看具體使用。比如help breakpoint、help breakpoint set之類的
help指令.png
  • expression --
    執(zhí)行表達(dá)式。
    expression -- 可以簡(jiǎn)寫為p,效果一樣的;
    expression -O --可以簡(jiǎn)寫為po,效果也是一樣的。
expression指令.png
  • thread backtrace
    打印線程的堆棧信息。
    thread backtrace 可以簡(jiǎn)寫為bt,效果一樣的。
thread backtrace指令.png
  • thread return
    讓函數(shù)直接返回,不會(huì)執(zhí)行斷點(diǎn)后面的代碼。

  • thread continue
    程序繼續(xù)運(yùn)行。
    thread continue 可以簡(jiǎn)寫為c,效果一樣的。

  • thread step-out
    直接執(zhí)行完當(dāng)前函數(shù)的所有代碼,返回到上一級(jí)函數(shù)。
    thread step-in 可以簡(jiǎn)寫為finish,效果一樣的。

  • thread step-over
    程序源碼級(jí)別的單步運(yùn)行,把內(nèi)部子函數(shù)當(dāng)做整體一步執(zhí)行完。
    thread step-over 可以簡(jiǎn)寫為n(next),效果一樣的。

  • thread step-in
    程序源碼級(jí)別的單步運(yùn)行,遇到內(nèi)部子函數(shù)會(huì)進(jìn)入子函數(shù),在子函數(shù)單步往下走。
    thread step-in 可以簡(jiǎn)寫為s,效果一樣的。

  • thread step-inst-over
    程序匯編指令級(jí)別的單步運(yùn)行,把內(nèi)部子函數(shù)當(dāng)做整體一步執(zhí)行完。
    thread step-inst-over 可以簡(jiǎn)寫為ni,效果一樣的。

  • thread step-inst
    程序匯編指令級(jí)別的單步運(yùn)行,遇到內(nèi)部子函數(shù)會(huì)進(jìn)入子函數(shù),在子函數(shù)單步往下走。
    thread step-inst 可以簡(jiǎn)寫為si,效果一樣的。

  • frame variable
    打印當(dāng)前棧幀的變量。

frame variable指令.png
  • breakpoint set
    設(shè)置斷點(diǎn)。
    • breakpoint set -a 函數(shù)地址
    • breakpoint set -n 函數(shù)名
    • breakpoint set -r 正則表達(dá)式
    • breakpoint set -s 動(dòng)態(tài)庫(kù) -n 函數(shù)名
breakpoint set指令.png
  • breakpoint list
    列出所有的斷點(diǎn),每個(gè)斷點(diǎn)都有自己的編號(hào)。

    • breakpoint disable 斷點(diǎn)編號(hào): 表示禁用斷點(diǎn)
    • breakpoint enable 斷點(diǎn)編號(hào): 表示啟用斷點(diǎn)
    • breakpoint delete 斷點(diǎn)編號(hào): 表示刪除斷點(diǎn)
    • breakpoint delete: 表示刪除所有斷點(diǎn)
    • breakpoint command add 斷點(diǎn)編號(hào): 表示給斷點(diǎn)提前設(shè)置將要執(zhí)行的命令,當(dāng)觸發(fā)到該斷點(diǎn)時(shí),就會(huì)按順序執(zhí)行
    • breakpoint command list 斷點(diǎn)編號(hào): 表示查看某個(gè)斷點(diǎn)設(shè)置的命令
    • breakpoint command delete 斷點(diǎn)編號(hào): 表示刪除某個(gè)斷點(diǎn)設(shè)置的命令
  • watchpoint
    內(nèi)存斷點(diǎn),在內(nèi)存數(shù)據(jù)發(fā)生改變的時(shí)候觸發(fā)。

    • watchpoint set variable 變量
    • watchpoint set expression 地址
    • watchpoint list
    • watchpoint disable 斷點(diǎn)編號(hào)
    • watchpoint enable 斷點(diǎn)編號(hào)
    • watchpoint delete 斷點(diǎn)編號(hào)
    • watchpoint command add 斷點(diǎn)編號(hào)
    • watchpoint command list 斷點(diǎn)編號(hào)
    • watchpoint delete 斷點(diǎn)編號(hào)
    • watchpoint delete
  • image
    模塊相關(guān)。

    • image lookup -t 類型:表示查找某個(gè)類型的信息
    • image lookup -a 地址:表示根據(jù)內(nèi)存地址查找在模塊中的位置
    • image lookup -n 符號(hào)或者函數(shù)名:表示查找某個(gè)符號(hào)或者函數(shù)名的位置
    • image list:表示列出所有加載的模塊信息
    • image list -o -f:表示打印出模塊的偏移地址、全路徑
image lookup指令.png
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