研究怎么运用xcode处理常见的调试问题

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所谓磨刀不误砍柴工，这里菜鸟我在研究怎么运用xcode处理常见的调试问题，把今后遇到的问题慢慢整理总结下来，以便以后遇到问题能够快速的解决。

调试前，先在xcode中添加环境变量，如下三个

NSDebugEnabled
  NSZombieEnabled
  MallocStackLogging

都先把它们设置为YES

话说你还可以添加接下来这个环境变量

  MallocStackLoggingNoCompact

同样置为YES

ok，调试前准备的东东就这些，当然，gdb得晓得在哪里设置开启。Gdb会暂停我们的程序，但依然使之驻留在内存中，让我们有机会做调试

第一个：

 2003-03-18 13:01:38.644 autoreleasebug[3939] *** *** Selector 'release'
  sent to dealloced instance 0xa4e10 of class NSConcreteData.

大概指的是对象被释放了两次，对已经autorelease的对象进行release会让程序crash掉

如果你处于gdb模式中（gdb即可在Console中打开，也可在terminal终端打开，在终端输入gdb即可进入gdb模式），可以在gdb中输入

shell malloc_history 3939 0xa4e10

回车查看堆分配状态

message sent to deallocated instance：报错

常常程式一長，哪邊就不小心多release了一次
這時候編譯器就只會告訴你：BAD_ACCESS，然後程式就死了
剛開始會google到去Argument加個NSZombieEnabled YES
會多吐一點東西讓你把bug除掉
今天遇到加了這個後error message變：
[CALayer release]:message sent to deallocated instance 0x4dd650
1.在Argument裡面加入這三個參數：
NSZombieEnabled YES
MallocStackLogging YES
MallocStackLoggingNoCompact Yes
第一項可監控deallocated的記憶體，給更多的錯誤訊息
第二項可開啟MallocStack，就知道記憶體在程式運行中被配置的歷史
第三項可以更清楚顯示指定的MallocStack狀況（一開始沒加看到快脫窗還是看不懂）
2.跑程式（建議用模擬器），開console，這時候可以注意到一開始會出現類似下列訊息：
myproject(11779) malloc: stack logs being written into /tmp/stack-logs.11779.myproject.81hXWV
表示gdb開始有在紀錄
3.讓程式跑到出錯
如果有做步驟一，應該就會看到message sent to deallocated instance的錯誤訊息
複製後面跟的位址
4.在(gdb)後面下指令info malloc-history 0x4dd650（剛剛得到的位址）
如果gdb說找不到指令，可改用shell 11779 malloc_history（11779為程式的pid）
建議在模擬器跑的原因是因為程式跑在裝置的OS上，pid是裝置給予的，要存取好像會有點問題
今天在這卡關卡了一陣
5.如果上述步驟順利的話就會看到一串比較像程式碼的東西，應該也就看得出bug了

第二个：此处不描述问题，gdb中常用指令

gdb中，

1.使用backtrace命令，简写bt，用来查看当前进程的函数调用栈情况，以此回溯到我们自己所写的方法，有时可以看到出错在哪一行；（真怀恋在vs中的编程，找问题哪须这么麻烦）。

2.使用list命令，简写l，回到栈列表，会将当前栈里的程序代码罗列出来，方便问题查找；

3.使用break命令，简写b，设置断点，格式：b filename:line   即在哪个文件的哪一行设置断点

如：b test.m:10

4.使用next命令，简写n，单步调试

5.使用continue，简写c，跳出当前断点继续执行

6.使用回车键，将继续按照上条指令执行

7.使用print，简写p，可打印表达式和变量的值，在print命令后追加/format可以格式化输出。/format是一个gdb的格式化字符串，比较有用的格式化字符有 x:十进制数; c:字符; a:地址

8.使用print－object，简写为po，用来输出obj-c中的对象。它的工作原理是，向被调用的对象发送名为debugDescription的消息。它和常见的description消息很像

9.使用x命令，格式：x/format address。其中address很简单，它通常是指向一块内存的表达式。但是format的语法就有点复杂了。它由三个部分组成：第一个是要显示的块的数量；第二个是显示格式(如x代表16进制,d代表十进制,c代表字符)；第三个是每个块的大小。值得注意的是第三部分，即块大小是用字符对应的。用b, h, w,  g 分别表示1, 2, 4, 8 bytes。举例来说，用十六进制方式，打印从ptr开始的4个4-byte块应该这样写：

(gdb) x/4xw ptr

10.使用set命令，设置变量的值，set x=0

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

断点

我们可以在程序的某个位置设置断点，这样当程序运行到那里的时候就会暂停，而把控制权转移给调试器。就像之前提到的，我们用break命令来设置断点。下面详细地列出了如何设置断点的目标：

SymbolName: 为断点指定一个函数名。这样断点就会设置在该函数上。

file.c:1234: 把断点设置在指定文件的一行。

-[ClassName method:name:]: 把断点设置在objc的方法上。用+代表类方法。

*0xdeadbeef: 在内存的指定位置设置断点。这不是很常用，一般在没有源码的调试时使用。

断点可以用enable命令和disable命令来切换到使用和停用状态，也可以通过delete命令彻底删除。想要查看现有断点的话，使用info breakpoints命令（可以简写成info b，或是i b）。

另外，我们也可以用if命令，把断点升级成条件断点。顾名思义，条件断点只会在设定的条件成真时起作用。举例来说，下面的语句为MyMethod添加了一个条件断点，它只在参数等于5的时候有效：

(gdb) b -[Class myMethod:] if parameter == 5

最后，在断点上可以附加gdb命令。这样，当断点中断时，附带的命令会自动执行。附加命令使用commands breakpointnumber。这时gdb就会进入断点指令输入状态。断点指令就是一个以end结尾的标准gdb指令序列。举个例子，我们想在每次NSLog被调用时输出栈信息：

(gdb) b NSLog

Breakpoint 4 at 0x7fff87beaa62

(gdb) commands

Type commands for when breakpoint 4 is hit, one per line.

End with a line saying just "end".

>bt

>end

这很好理解，只有一点需要提一下：如果commands命令是作用在刚设置的断点上的话，那么就可以省略断点序号。

有些时候，我们希望调试器输出一些信息，但是并不想中断程序运行。这实际上也可以通过追加指令实现。我们只需要在指令的最后增加continue指令就行了。在下面的例子里，我们在断点中断后打印栈信息和参数信息，随后继续运行：

(gdb) b -[Class myMethod:]

Breakpoint 5 at 0x7fff864f1404

(gdb) commands

Type commands for when breakpoint 5 is hit, one per line.

End with a line saying just "end".

>bt

>p parameter

>continue

>end

最后一个奇特的运用是return命令。它和c中的同名命令一样，都用来跳出当前函数。如果设置了参数，这参数会作为函数的返回值。

比如说，我们可以用这个技巧屏蔽掉NSLog函数：

(gdb) commands

Type commands for when breakpoint 6 is hit, one per line.

End with a line saying just "end".

>return

>continue

>end

有一点需要提醒：虽然上述的技巧很有用，但同时它会带来副作用。例如上面屏蔽NSLog的技巧会严重拖慢程序的运行速度。因为每次断点中断，都会使控制权转移到debugger一边，然后运行命令。这些跨进程的操作很耗时间。

有时候也许看不出来，但当执行的断点变多，或是你在诸如objc_msgSend这样的方法上添加了条件断点，那么也许你的程序会一直运行到天荒地老。

无源码时的参数

有时我们需要在没有代码的地方调试。比如说，我们在用xcode调试时，经常会发现程序在Cocoa框架里的某个地方崩溃了。我们需要找到到底是在哪里出错了。这种时候，一个可行的方法就是查看崩溃处的参数，看看到底发生了什么。

ARM的存储很简单，参数只是按顺序被存储在$r0, $r1, $r2, $r3寄存器里。记住，在所有通过寄存器传递参数的体系结构里（i386不是），只有在函数开头的一小段里，寄存器里存的才是参数。因为在程序进行的过程中，它们随时都可能被其他变量替换掉。

举例来说，我们可以打印出传给NSLog的参数：

Breakpoint 2, 0x00007fff87beaa62 in NSLog ()

(gdb) po $rdi

Hello, world!

这里有个很常见的技巧：如果我们想给NSLog添加断点来巡查崩溃，就可以根据输出内容设置一下判断，让debugger不至于在每次NSLog时都中断：

(gdb) break NSLog if (char)[$rdi hasPrefix: @"crashing"]

记住，方法的前两个参数是self和_cmd。所以我们的参数应该从$rdx(x86_64)或$rd2(ARM)开始计算。

异常

异常会被运行时方法objc_exception_throw抛出。在这个方法里设置断点是很重要的。原因有两点：

1. 抛出异常，通常是程序出现严重错误的信号。

2. 被抛出的异常通常会被对应的代码捕获。如果你不在这里设置断点的话，就只能获得异常被捕获之后的信息，而不知道它到底是在哪里被抛出的。

如果你设置了断点，程序就会在异常被抛出的时候停止。这样你就有机会查看栈信息，知道具体是哪里抛出了异常。

为异常设置断点的方法也很简单，因为要抛出的异常是objc_exception_throw方法的唯一一个参数，所以我们可以用上一小节提到的方法来完成它。

第三个：线程

现在，多线程代码随处可见。知道如何调试多线程程序也越来越重要。以下一段代码启动了几个后台运行的线程：

dispatch_apply(3, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t x){

sleep(100);

});

运行debugger，在程序睡眠的时候用Control-C杀掉它：

(gdb) run

Starting program: /Users/mikeash/shell/a.out

Reading symbols for shared libraries .+++........................ done

^C

Program received signal SIGINT, Interrupt.

0x00007fff88c6ff8a in __semwait_signal ()

(gdb) bt

#0 0x00007fff88c6ff8a in __semwait_signal ()

#1 0x00007fff88c6fe19 in nanosleep ()

#2 0x00007fff88cbcdf0 in sleep ()

#3 0x0000000100000ea7 in __main_block_invoke_1 (.block_descriptor=0x1000010a0, x=0) at test.m:12

#4 0x00007fff88cbbbc8 in _dispatch_apply2 ()

#5 0x00007fff88cb31e5 in dispatch_apply_f ()

#6 0x0000000100000e6a in main (argc=1, argv=0x7fff5fbff628) at test.m:11

和我们想的一样，我们输出了一个线程的信息。但是，另外两个后台运行的线程在哪里？我们可以用info threads命令获取所有线程的列表：

(gdb) info threads

3 "com.apple.root.default-priorit" 0x00007fff88c6ff8a in __semwait_signal ()

2 "com.apple.root.default-priorit" 0x00007fff88c6ff8a in __semwait_signal ()

* 1 "com.apple.root.default-priorit" 0x00007fff88c6ff8a in __semwait_signal ()

线程1前面有个星号，这表示它是现在活动中的线程。现在我们切换到线程2：

(gdb) thread 2

[Switching to thread 2 (process 4794), "com.apple.root.default-priority"]

0x00007fff88c6ff8a in __semwait_signal ()

(gdb) bt

#0 0x00007fff88c6ff8a in __semwait_signal ()

#1 0x00007fff88c6fe19 in nanosleep ()

#2 0x00007fff88cbcdf0 in sleep ()

#3 0x0000000100000ea7 in __main_block_invoke_1 (.block_descriptor=0x1000010a0, x=1) at test.m:12

#4 0x00007fff88cbbbc8 in _dispatch_apply2 ()

#5 0x00007fff88c4f7f1 in _dispatch_worker_thread2 ()

#6 0x00007fff88c4f128 in _pthread_wqthread ()

#7 0x00007fff88c4efc5 in start_wqthread ()

现在我们输出了线程2的信息。然后时线程3……是不是觉得这种方法效率太低了？我们只有3个线程，但如果有300个呢？幸好，gdb提供了thread apply all backtrace命令（简写为t a a bt），用来列出所有线程的详细信息。

Thread 3 (process 4794):

#0 0x00007fff88c6ff8a in __semwait_signal ()

#1 0x00007fff88c6fe19 in nanosleep ()

#2 0x00007fff88cbcdf0 in sleep ()

#3 0x0000000100000ea7 in __main_block_invoke_1 (.block_descriptor=0x1000010a0, x=2) at test.m:12

#4 0x00007fff88cbbbc8 in _dispatch_apply2 ()

#5 0x00007fff88c4f7f1 in _dispatch_worker_thread2 ()

#6 0x00007fff88c4f128 in _pthread_wqthread ()

#7 0x00007fff88c4efc5 in start_wqthread ()

Thread 2 (process 4794):

#0 0x00007fff88c6ff8a in __semwait_signal ()

#1 0x00007fff88c6fe19 in nanosleep ()

#2 0x00007fff88cbcdf0 in sleep ()

#3 0x0000000100000ea7 in __main_block_invoke_1 (.block_descriptor=0x1000010a0, x=1) at test.m:12

#4 0x00007fff88cbbbc8 in _dispatch_apply2 ()

#5 0x00007fff88c4f7f1 in _dispatch_worker_thread2 ()

#6 0x00007fff88c4f128 in _pthread_wqthread ()

#7 0x00007fff88c4efc5 in start_wqthread ()

Thread 1 (process 4794):

#0 0x00007fff88c6ff8a in __semwait_signal ()

#1 0x00007fff88c6fe19 in nanosleep ()

#2 0x00007fff88cbcdf0 in sleep ()

#3 0x0000000100000ea7 in __main_block_invoke_1 (.block_descriptor=0x1000010a0, x=0) at test.m:12

#4 0x00007fff88cbbbc8 in _dispatch_apply2 ()

#5 0x00007fff88cb31e5 in dispatch_apply_f ()

#6 0x0000000100000e6a in main (argc=1, argv=0x7fff5fbff628) at test.m:11

现在我们可以方便地查看整个程序中的线程了。如果想要更彻底地观察某个线程，只需要用thread命令切换到该线程，然后使用各种已经学过的gdb命令。

控制台参数和环境变量

在用gdb调试带参数的程序时会遇到一个疑惑，即程序的参数究竟怎么输入：

$ gdb /bin/echo hello world

Excess command line arguments ignored. (world)

[...]

/Users/mikeash/shell/hello: No such file or directory

如上，把参数直接缀在后面显然是不对的。因为这样它们会被解释成gdb的参数，而不是要调试程序的参数。运行结果也证明了这一点，gdb把hello和world都解释成了要运行的程序名。

解决方法也很简单，即，在gdb启动之后，执行run命令的同时输入参数：

(gdb) run hello world

Starting program: /bin/echo hello world

Reading symbols for shared libraries +. done

hello world

环境变量可以在启动gdb之前预先在shell中载入，通常情况下这么做也没有问题。但是，如果你操纵的环境变量会对每个程序都造成严重影响的话，这就不是一个好主意了。在这种情况下，我们用set env命令，做针对于目标程序的修改：

(gdb) set env DYLD_INSERT_LIBRARIES /gdb/crashes/if/this/is/inserted.dylib