現在你已經學習了如何創建斷點, 因此調試器會在你的代碼里停下來, 現在是時候從你調試的程序里獲取一些有用的信息了.
你應該會經常想要查看對象的實例變量. 但是, 你知道嗎你甚至可以通過LLDB執行任意代碼?詳細說就是通過Objective-C的運行時你可以聲明,初始化,并且注入代碼來幫助你理解應用程序.
在本章中你將會學習到expression命令.這條命令允許你在調試器中執行任意代碼.

格式化p 和 po

你可能很熟悉go-to這個調試命令.po這個命令經常用來打印出對象的信息.可以是一個對象的實例變量, 也可以是一個對象的引用, 還可以是一個寄存器里的對象.它甚至可以是內存里任意對象的內存地址.
如果你在LLDB控制臺中查看po的快速幫助, 你會發現po實際是一個表達式expression -O --的縮寫. -o參數用來打印出對象的description.po的另一個兄弟指令p是省略掉-o選項的表達式的縮寫expression --.
p打印出的信息取決于LLDB type system.LLDB的值的格式化類型決定了它的輸出并且是完全可以自定義的(后面你就會看到).
是時候學習一下如何用p和po獲取他們的內容了.在本章中你依然后使用Signals項目.
在Xcode中打開Signals項目.接下來打開MasterViewController.swift并且在這個類的上方加上下面的代碼:

override var description: String {
  return "Yay! debugging " + super.description
}

在viewDidLoad中的super.viewDidLoad()下面加上下面的代碼:

print("\(self)")

現在在MasterViewController.swift中在你剛剛添加的打印方法的下面創建一個斷點.
構建并運行APP:

page56image16240.png

(lldb) po self

你應該會看到下面這些輸出:

Yay! debugging <Signals.MasterViewController: 0x7f8a0ac06b70>

注意一下print語句的輸出和它與你在調試器中執行po self輸出的匹配度.
你也可以更進一步. NSObject有另外一個用來調試的description方法叫debugDescription.現在來嘗試實現一下. 在description變量定義的下面添加以下代碼:

override var debugDescription: String {
  return "debugDescription: " + super.debugDescription
}

構建并運行應用程序.當調試器在斷點處停下來的時候, 再次打印self:

(lldb) po self

LLDB控制臺的輸出看起來應該是下面的樣子:

 debugDescription: Yay! debugging <Signals.MasterViewController:
0x7fb71fd04080>

注意看po self和print self在你實現了debugDescription之后的輸出有什么不同. 當你在LLDB中打印一個對象的時候調用的是debugDescription而不是description, 注意到了嗎!
正如你看到了, 當NSObject類或者它的子類有一個description或者debugDescription方法的時候會影響到po的輸出.
那么哪些對象需要重寫description方法呢?你可以簡單的通過image lookup命令加一個正則表達式捕獲那些重寫了此方法的對象.你在前面章節中學到的內容將要派上用場了.
例如, 如果你想要知道哪些Objective-C類重寫了debugDescription方法, 你可以通過下面的命令查詢所有這些方法:

(lldb) image lookup -rn '\ debugDescription\]'

根據輸出的內容可以看到, Foundation框架的作者已經在許多foundation類型(例如:NSArray)里面添加了debugDescription, 讓我們在調試的時候更簡單. 此外還有一些私有的類也重寫了debugDescription方法.
你可以能會注意到在列表里有CALayer類. 讓我們看一下在CALayer類中description和debugDescription有哪些不同.
在LLDB控制臺中輸入下面的內容:

(lldb) po self.view!.layer.description

你將會看到類似下面的輸出:

"<CALayer: 0x61000022e980>"

只有一點點的信息. 現在輸入下面的內容:

(lldb) po self.view!.layer

你將會看到下面這些輸出:

<CALayer:0x61000022e980; position = CGPoint (187.5 333.5); bounds =
CGRect (0 0; 375 667); delegate = <UITableView: 0x7fdd04857c00; frame =
(0 0; 375 667); clipsToBounds = YES; autoresize = W+H; gestureRecognizers
= <NSArray: 0x610000048220>; layer = <CALayer: 0x61000022e980>;
contentOffset: {0, 0}; contentSize: {375, 0}>; sublayers = (<CALayer:
0x61000022d480>, <CALayer: 0x61000022da60>, <CALayer: 0x61000022d8c0>);
masksToBounds = YES; allowsGroupOpacity = YES; backgroundColor = <CGColor
0x6100000a64e0> [<CGColorSpace 0x61800002c580> (kCGColorSpaceICCBased;
kCGColorSpaceModelRGB; sRGB IEC61966-2.1; extended range)] ( 1 1 1 1 )>

這里有更多的能容-而且更加有用!很顯然Core Animation的開發者需要通過引用用description獲取更多更清楚的信息. 但是如果你在調試器中, 你將會看到更多信息.我們并不清楚他們為什么要制造這些不同.可能這些debug description需要執行大量的計算, 因此他們只在絕對必要的時候才用到.
接下來, 你應該還停留在調試器中, 嘗試執行p self:

(lldb) p self

你應該會得到一些類似下面的信息:

(Signals.MasterViewController) $R2 = 0x00007fb71fd04080 {
  UIKit.UITableViewController = {
    baseUIViewController@0 = <extracting data from value failed>
    _tableViewStyle = 0
    _keyboardSupport = nil
    _staticDataSource = nil
    _filteredDataSource = 0x000061800024bd90
    _filteredDataType = 0
}
  detailViewController = nil
}

這看起來可能有點嚇人, 但是讓我們來解析一下.
首先, LLDB輸出了self的類名. 在這里就是Signals.MasterViewController.緊跟著是一個你可以在LLDB中用來引用這個對象的指針. 在上面的例子中就是$R2.你的可能是不同的因為這個數字在你使用LLDB的時候是遞增的.
當你在后面的LLDB會話中想要回到這個對象的時候這個引用是非常有用的, 也許你在不同的范圍里self不再是同一個對象.在這里你可以通過R2引用這個對象. 想知道如何引用, 接著往下看:

(lldb) p $R2

你將會看到同樣的輸出.你會在本章后面的內容里學到更多這種LLDB變量的用法.
在LLDB變量名字的后面是這個對象的地址, 后面跟著一些這個類的明確信息. 在這里, 它顯示UITableViewController相關的詳情, MasterViewController的父類, 緊跟著是 detailViewController的實例變量.
正如你看到的, p命令輸出的信息和po命令輸出的信息是不同的.p的輸出依賴于類型格式, LLDB作者已經添加到Objective-C, Swift, 和其他語言中的每一個內部的數據結構.需要重點注意的是Swift的輸出格式在不同的Xcode發行版中可能有少許的不同.
鑒于類型格式化是LLDB處理的, 如果你想的話你有能力改變它們. 在你的LLDB會話中, 輸入以下命令:

 (lldb) type summary add Signals.MasterViewController --summary-string
"Wahoo!"

你已經告訴了LLDB在你打印一個MasterViewController類的實例的時候你僅僅只想返回靜態字符串, Wahoo!.Signals前綴的實質是為Swift類的鑒于Swift包含這個模塊類名來防止命名空間沖突. 現在再次嘗試輸出self, 像這樣:

(lldb) p self

輸出看起來應該像下面這個樣子:

(lldb) (Signals.MasterViewController) $R3 = 0x00007fb71fd04080 Wahoo!

這個格式在通過APP啟動的時候會被LLDB記住, 因此要確保你練習完p命令之后刪除它. 可以用下面的指令在LLDB會話中刪除:

(lldb) type summary clear

輸入p self將會回到LLDB作者默認的實現方式.類型格式化是一個值得我們在后面章節中詳細討論的話題.因為它可以在你沒有源代碼的情況下幫助你詳細的調試應用程序.

Swift vs Objective-C調試環境

注意到這里有兩個調試環境在調試你的代碼的時候是非常重要的:一個非Swift調試環境和一個swift調試環境.默認情況下, 當你在 Objective-C代碼中停下來的時候, LLDB將會使用非Swift(Objective-C)調試環境, 當你在Swift代碼中停下來的時候, LLDB將會使用Swift調試環境.聽起來很合邏輯, 對吧?
如果你將調試器停在了藍色斷點的外面, LLDB默認情況下將會選擇Objective-C環境.確保你之前在GUI里面創建的斷點依然存在并仍然可用然后構建并運行APP. 當斷點觸發的時候, 在你的LLDB會話里輸入下面的內容:

(lldb) po [UIApplication sharedApplication]

LLDB將會拋出一個錯誤給你:

error: <EXPR>:3:16: error: expected ',' separator
[UIApplication sharedApplication]
^ ,

你已經在Swift代碼中停下來了, 所以你在swift環境中.但是你卻嘗試運行Objective-C的代碼.那是行不通的.類似的在Objective-C環境中運行Swift代碼也是行不通的.
你可以用-l選項選擇一個語言強制讓表達式使用 Objective-C環境.然而, 由于po是expression - O --的縮寫, 你將因為提供在--后面的參數而不能夠使用po命令, 這就意味著你將不得不輸入expression. 在LLDB中, 輸入下面的內容:

(lldb) expression -l objc -O -- [UIApplication sharedApplication]

這里你已經告訴LLDB為Objective-C使用objc語言.如果必要的話你還可以為 Objective-C++用objc++.
LLDB將會輸出shared application的引用.嘗試在Swift里做同樣的事情. 既然你已經停在了Swift環境里, 嘗試用Swift的語法打印出UIApplication的引用, 想下面這樣:

(lldb) po UIApplication.shared

你將會得到在Objective-C環境通樣的輸出.輸入continue繼續運行應用程序, 然后在藍色斷點的外面暫停Signals項目.
在這里, 按下上箭頭按鈕得到你剛才執行的swift命令并看看發生了什么:

(lldb) po UIApplication.shared

LLDB將會再次拋出一個錯誤:

error: property 'shared' not found on object of type 'UIApplication'

記住, 在藍色斷點外面停下會讓LLDB進入Objective-C環境. 這就是為什么在你嘗試執行Swift代碼的時候會拋出一個錯誤.
你因該時刻注意調試器當前停在什么樣的語言環境里.

用戶定義的變量

正如你之前看到的, LLDB在打印出對象的時候會自動維護局部變量.你同樣也可以創建自己的變量.
從程序里移除所有的斷點構建并運行APP.在藍色斷點外面停止調試器所以默認的是Objective-C環境.在這里輸入:

(lldb) po id test = [NSObject new]

LLDB將會執行這段代碼, 這將會創建一個新的NSObject對象并存儲在test變量里.現在嘗試打印這個對象:

(lldb) po test

你將會得到一個類似下面的錯誤:

error: use of undeclared identifier 'test'

這是因為你需要讓LLDB記住這個變量你就要用到$修飾符.
再次嘗試聲明test變量在前面加上$:

(lldb) po id $test = [NSObject new]
(lldb) po $test
<NSObject: 0x60000001d190>

這個變量被創建為Objective-C對象.但是如果你想在swfit環境中訪問這個變量會發生什么呢?嘗試輸入下面的內容:

(lldb) expression -l swift -O -- $test

到現在為止，一直都還不錯.現在嘗試在這個Objective-C類上執行swift風格的代碼.

(lldb) exppression -l swift -O -- $test.description

你將會得到一個類似下面的錯誤:

error: <EXPR>:3:1: error: use of unresolved identifier '$test'
$test.description
^~~~~

如果你在Objective-C環境中創建了一個LLDB變量, 然后轉到了swift環境中, 不要期望一切都會照常工作.隨著時間的流失我們會看到swift和Objective-C通過LLDB橋接的改善.
那么如何在LLDB中創建應用與真實環境的引用?你可以將引用存在一個對象里并執行你選擇的任意代碼. 要看實際效果, 可以在MasterViewController的父視圖控制器里創建一個符號性的斷點, MasterContainerViewController使用了一個Xcode的符號斷點在viewDidLoad方法里.
在Symbol部分輸入:

Signals.MasterContainerViewController.viewDidLoad () -> ()

要注意參數和返回值之間的空格, 否則斷點是不生效的.
你的斷點看起來應該是下面這個樣子:

page62image17352.png

構建并運行APP.Xcode現在將會斷點在MasterContainerViewController.viewDidLoad().From there, type the following:

(lldb) p self

鑒于這是你再swift調試環境執行的第一個參數, LLDB將會創建一個變量$R0.在LLDB中輸入continue繼續執行程序.
因為執行移到更大和更好的運行循環事件并停留在了viewDidLoad()里, 所以所以現在你還不能通過使用self來引用 MasterContainerViewController實例.
但是你仍然有$R0這個變量!現在你可以應用MasterContainerViewController甚至可以執行任意代碼來幫助你調試.
手動的將APP暫停在調試器中, 然后鍵入下面內容:

(lldb) po $R0.title

不幸的是, 你將會得到:

error: use of undeclared identifier '$R0'

你將調試器停在了藍色斷點的外面!記住, LLDB默認的是Objective-C環境. 你需要使用-l選項進入swift環境:

(lldb) expression -l swift -- $R0.title

這將會輸出下面的內容:

(String?) $R1 = "Quarterback"

當然, 這是顯示在導航欄上的視圖控制器的標題.
現在, 輸入下面的內容:

(lldb) expression -l swift -- $R0.title = "! ! ! ! ! "

輸入continue繼續運行APP.

page64image1064.png

(lldb) expression -l swift -O -- $R0.viewDidLoad()

什么事都沒有發生. 沒有觸發斷點. 怎么會這樣?事實上, MasterContainerViewController已經執行了這個方法, 但是在默認情況下, LLDB在執行命令的時候會忽略任何斷點.你可以用-i選項經用這個功能.
在LLDB控制臺中輸入下面的內容:

(lldb) expression -l swift -O -i 0 -- $R0.viewDidLoad()

現在LLDB會在你之前創建的符號斷點處停下來.這種策略是測試方法邏輯的絕佳方法.例如, 你可以實現測試驅動的調試, 通過給一個函數不同的參數來看看它如何處理不同的輸入.

類型格式化

LLDB中一個好的選項是你可以執行基本數據類型的輸出格式. 這讓LLDB成為了一個學習編譯器是格式化基本的C類型的偉大工具.這在你學習后面的匯編章節的時候是必須知道的.
在LLDB控制臺中輸入下面的命令:

(lldb) expression -G x -- 10

-G選項告訴LLDB你想要輸出什么樣的格式. G代表著GDB格式. 你可能不知道, GDB是LLDB前一代的調試器. 在這里, 使用的x代表著十六進制格式.
你將會看到下面的輸出:

(int) $0 = 0x0000000a

這是將十進制的10作為十六進制輸出.
LLDB還有一種指定輸出格式的更短的語法. 輸入下面的命令:

(lldb) p/x 10

你將會看到和前面一樣的輸出. 但是這一次你輸入的內容更少了!
這對于學習C數據類型的表示形式非常有幫助. 例如, 如何用二進制表示數字10呢?

(lldb) p/t 10

/t指明了二進制形式.你將會看到十進制的10是如何用二進制表示的.
負10又是如何表示的呢?

(lldb) p/t -10

由兩部分組成的10進制的10.夠清楚吧!
浮點數10.0又如何用二進制表示呢?

 (lldb) p/t 10.0

這可能派上用場!
字符D的ASCII值是怎樣的呢?

(lldb) p/d 'D'

所以D是68!/d指定的是十進制形式.
最后, 整數后面隱藏的縮寫是什么?

(lldb) p/c 1430672467

/c指明了字符形式. 它將數字轉換成二進制, 每8位作為一個整體(1字節), 然后將每一個字節都轉換成ASCII字符.在這里, 它有4個字符代碼STFU.
下面是所有輸出格式的列表(可以參考:[https://sourceware.org/gdb/ onlinedocs/gdb/Output-Formats.html](https://sourceware.org/gdb/ onlinedocs/gdb/Output-Formats.html)):
? x: hexadecimal
? d: decimal
? u: unsigned decimal
? o: octal
? t: binary
? a: address
? c: character constant
? f: float
? s: string
如果這個格式對你來說不夠用, 你可以使用LLDB拓展的格式, 但是你將不能夠使用GDB格式語法.
LLDB的格式可以像下面這樣使用:

(lldb) expression -f Y -- 1430672467

這將會輸出下面的內容:

(int) $0 = 53 54 46 55             STFU

這解釋了之前的FourCC代碼!
LLDB擁有下面的格式(可以參考[http://lldb.llvm.org/
varformats.html](http://lldb.llvm.org/
varformats.html)):
? B: boolean
? b: binary
? y: bytes
? Y: bytes with ASCII
? c: character
? C: printable character
? F: complex float
? s: c-string
? i: decimal
? E: enumeration
? x: hex
? f: float
? o: octal
? O: OSType
? U: unicode16
? u: unsigned decimal
? p: pointer

我們為什么要學習這些?

嘗試通過執行help expression查看其他的expression選項并查看你可以用它們來做什么.