17-lldb（上）调试指令

作者: 深圳_你要的昵称 | 来源:发表于2021-05-23 22:53 被阅读0次

前言

在我们日常开发中，使用XCode进行编码实现功能的时候，经常会打断点进行调试，同时配合lldb的某些指令，查看变量的信息等。本篇文章将给大家讲解下lldb的常用的调试指令，当然，不仅仅是断点相关的。

一、lldb概述

lldb（Low Lever Debug） 👉 默认内置于Xcode中的动态调试工具。标准的lldb提供了一组广泛的命令，旨在与老版本的GDB命令兼容。除了使用标准配置外，还可以很容易地自定义lldb以满足实际需要。

lldb语法

<command> [<subcommand> [<subcommand>...]] <action> [-options [option-value]] [argument [argument...]]

<command>（命令）和<subcommand>（子命令） 👉 lldb调试命令的名称
<action> 👉 执行命令的操作
<options> 👉 命令选项
<arguement> 👉 命令的参数
[] 👉 表示命令是可选的，可以有也可以没有

例如👇

breakpoint set -n test

这条lldb指令所对应的参数释义👇

command 👉 breakpoint表示断点命令
action 👉 set表示设置断点
option 👉 -n表示根据方法name设置断点
arguement 👉 test表示方法名为test

二、断点

日常开发中，最常用的是断点调试。但是在逆向环境中，我们并没有第三方应用的源码，所以不可能通过在源码上直接设置断点。这种情况，只能在XCode中lldb上使用breakpoint指令设置断点，或者直接在终端进行断点设置。

案例演示

1. breakpoint指令

新建lldbDemo工程，打开ViewController.m文件，写入以下代码👇

#import "ViewController.h"

@implementation ViewController

void test1(){
   NSLog(@"3");
}

- (void)viewDidLoad {
   [super viewDidLoad];
}

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
   NSLog(@"1");
   NSLog(@"2");
   test1();
}

@end

我们使用指令对test1下断点👇

breakpoint set -n test1

显示Breakpoint 2，说明是设置的第2个断点，第1个断点是使用Xcode在touchesBegan中对NSLog(@"1")设置的。

2. 对指定方法设置断点

还是在ViewController.m文件中，写入以下代码👇

#import "ViewController.h"

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
   [super viewDidLoad];
}

- (IBAction)save:(id)sender {
   NSLog(@"保存");
}

- (IBAction)pause:(id)sender {
   NSLog(@"暂停");
}

- (IBAction)continueGame:(id)sender {
   NSLog(@"继续");
}

@end

这是第三方App中的源码，我们当做不知道，只知道方法的名称，此时如何下断点呢？

在逆向环境中，运行第三方程序，使用暂停可进入lldb控制台，相当于Debug进程👇

我们对上面的三个方法都打上断点👇

breakpoint set -n "-[ViewController save:]" -n "-[ViewController pause:]" -n "-[ViewController continueGame:]"

Breakpoint 1: 3 locations的释义👇

Breakpoint 1 👉 分组1
3 locations 👉 分组1下设置了3个断点

breakpoint list

还可以使用breakpoint list查看断点👇

每个断点的信息都很详细。

3. 断点的禁用、启动和删除

禁用断点

breakpoint disable 1

表示将分组1下的所有断点禁用👇

启用断点

breakpoint enable 1

将分组1下的所有断点启用👇

也可以对单一断点禁用或启用👇

breakpoint disable 1.1

删除断点
删除分组1下的所有断点

breakpoint delete 1

删除全部断点

breakpoint delete

很友好，还要确认一下。

不支持删除某单一断点，例如👇

breakpoint delete 4.1
-------------------------
0 breakpoints deleted; 1 breakpoint locations disabled.

4. 更多breakpoint指令

使用help breakpoint指令👇

(lldb) help breakpoint
Commands for operating on breakpoints (see 'help b' for shorthand.)

Syntax: breakpoint <subcommand> [<command-options>]

The following subcommands are supported:

      clear   -- Delete or disable breakpoints matching the specified source
                 file and line.
      command -- Commands for adding, removing and listing LLDB commands
                 executed when a breakpoint is hit.
      delete  -- Delete the specified breakpoint(s).  If no breakpoints are
                 specified, delete them all.
      disable -- Disable the specified breakpoint(s) without deleting them.  If
                 none are specified, disable all breakpoints.
      enable  -- Enable the specified disabled breakpoint(s). If no breakpoints
                 are specified, enable all of them.
      list    -- List some or all breakpoints at configurable levels of detail.
      modify  -- Modify the options on a breakpoint or set of breakpoints in
                 the executable.  If no breakpoint is specified, acts on the
                 last created breakpoint.  With the exception of -e, -d and -i,
                 passing an empty argument clears the modification.
      name    -- Commands to manage name tags for breakpoints
      read    -- Read and set the breakpoints previously saved to a file with
                 "breakpoint write".  
      set     -- Sets a breakpoint or set of breakpoints in the executable.
      write   -- Write the breakpoints listed to a file that can be read in
                 with "breakpoint read".  If given no arguments, writes all
                 breakpoints.

For more help on any particular subcommand, type 'help <command> <subcommand>'.
(lldb)

也可以了解更多选项的参数设置👇

(lldb) help breakpoint set
Sets a breakpoint or set of breakpoints in the executable.

Syntax: breakpoint set <cmd-options>

Command Options Usage:
  breakpoint set [-DHd] -l <linenum> [-G <boolean>] [-C <command>] [-c <expr>] [-i <count>] [-o <boolean>] [-q <queue-name>] [-t <thread-id>] [-x <thread-index>] [-T <thread-name>] [-R <address>] [-N <breakpoint-name>] [-u <column>] [-f <filename>] [-m <boolean>] [-s <shlib-name>] [-K <boolean>]
  breakpoint set [-DHd] -a <address-expression> [-G <boolean>] [-C <command>] [-c <expr>] [-i <count>] [-o <boolean>] [-q <queue-name>] [-t <thread-id>] [-x <thread-index>] [-T <thread-name>] [-N <breakpoint-name>] [-s <shlib-name>]
  breakpoint set [-DHd] -n <function-name> [-G <boolean>] [-C <command>] [-c <expr>] [-i <count>] [-o <boolean>] [-q <queue-name>] [-t <thread-id>] [-x <thread-index>] [-T <thread-name>] [-R <address>] [-N <breakpoint-name>] [-f <filename>] [-L <source-language>] [-s <shlib-name>] [-K <boolean>]
  breakpoint set [-DHd] -F <fullname> [-G <boolean>] [-C <command>] [-c <expr>] [-i <count>] [-o <boolean>] [-q <queue-name>] [-t <thread-id>] [-x <thread-index>] [-T <thread-name>] [-R <address>] [-N <breakpoint-name>] [-f <filename>] [-L <source-language>] [-s <shlib-name>] [-K <boolean>]
  breakpoint set [-DHd] -S <selector> [-G <boolean>] [-C <command>] [-c <expr>] [-i <count>] [-o <boolean>] [-q <queue-name>] [-t <thread-id>] [-x <thread-index>] [-T <thread-name>] [-R <address>] [-N <breakpoint-name>] [-f <filename>] [-L <source-language>] [-s <shlib-name>] [-K <boolean>]
  breakpoint set [-DHd] -M <method> [-G <boolean>] [-C <command>] [-c <expr>] [-i <count>] [-o <boolean>] [-q <queue-name>] [-t <thread-id>] [-x <thread-index>] [-T <thread-name>] [-R <address>] [-N <breakpoint-name>] [-f <filename>] [-L <source-language>] [-s <shlib-name>] [-K <boolean>]
  breakpoint set [-DHd] -r <regular-expression> [-G <boolean>] [-C <command>] [-c <expr>] [-i <count>] [-o <boolean>] [-q <queue-name>] [-t <thread-id>] [-x <thread-index>] [-T <thread-name>] [-R <address>] [-N <breakpoint-name>] [-f <filename>] [-L <source-language>] [-s <shlib-name>] [-K <boolean>]
  breakpoint set [-DHd] -b <function-name> [-G <boolean>] [-C <command>] [-c <expr>] [-i <count>] [-o <boolean>] [-q <queue-name>] [-t <thread-id>] [-x <thread-index>] [-T <thread-name>] [-R <address>] [-N <breakpoint-name>] [-f <filename>] [-L <source-language>] [-s <shlib-name>] [-K <boolean>]
  breakpoint set [-ADHd] -p <regular-expression> [-G <boolean>] [-C <command>] [-c <expr>] [-i <count>] [-o <boolean>] [-q <queue-name>] [-t <thread-id>] [-x <thread-index>] [-T <thread-name>] [-N <breakpoint-name>] [-f <filename>] [-m <boolean>] [-s <shlib-name>] [-X <function-name>]
  breakpoint set [-DHd] -E <source-language> [-G <boolean>] [-C <command>] [-c <expr>] [-i <count>] [-o <boolean>] [-q <queue-name>] [-t <thread-id>] [-x <thread-index>] [-T <thread-name>] [-N <breakpoint-name>] [-O <type-name>] [-h <boolean>] [-w <boolean>]
  breakpoint set [-DHd] -P <python-class> [-k <none>] [-v <none>] [-G <boolean>] [-C <command>] [-c <expr>] [-i <count>] [-o <boolean>] [-q <queue-name>] [-t <thread-id>] [-x <thread-index>] [-T <thread-name>] [-N <breakpoint-name>] [-f <filename>] [-s <shlib-name>]
  breakpoint set [-DHd] -y <linespec> [-G <boolean>] [-C <command>] [-c <expr>] [-i <count>] [-o <boolean>] [-q <queue-name>] [-t <thread-id>] [-x <thread-index>] [-T <thread-name>] [-R <address>] [-N <breakpoint-name>] [-m <boolean>] [-s <shlib-name>] [-K <boolean>]

       -A ( --all-files )
            All files are searched for source pattern matches.

       -C <command> ( --command <command> )
            A command to run when the breakpoint is hit, can be provided more
            than once, the commands will get run in order left to right.

       -D ( --dummy-breakpoints )
            Act on Dummy breakpoints - i.e. breakpoints set before a file is
            provided, which prime new targets.

     // 还有很多参数，这里不一一贴出来了。

5. 对包含字符串的符号设置断点

例如 👉 使用breakpoint set -n，对touchesBegan方法设置断点👇

breakpoint set -n touchesBegan

并没有设置成功，因为完整的符号是touchesBegan:withEvent:，此时应该使用命令👇

breakpoint set -r touchesBegan:

此时就设置成功了！

还可以使用breakpoint set --selector，对项目内指定名称的selector设置断点👇

breakpoint set --selector touchesBegan:withEvent:

6. 指定文件设置断点

使用breakpoint set --file，在指定文件内设置断点👇

breakpoint set --file ViewController.m --selector touchesBegan:withEvent:

没有成功，why？因为我们的VieWController中没定义touchesBegan:withEvent:方法，我们加上该方法，再看看👇

果然成功了！

7. lldb强大的缩写功能

对包含touchesBegan的符号设置断点👇

b -r touchesBegan

查看断点的列表的简写👇

br list

disable禁用断点的简写👇

br dis 1

当然，enable启用断点的简写👇

br en 1

三、代码执行

除了使用lldb指令设置断点外，常用的还可以进行代码执行👇

expression指令，用于执行代码，缩写指令为p、exp。
po指令，意思是print object，用于打印对象，本质上调用了对象的description。

案例演示

1. 使用expression指令

首先，对ViewController中的touchesBegan设置断点👇

然后点击屏幕，进入断点，使用expression指令执行代码👇

expression self.view.subviews

2. 设置背景色

接着上面的调试👇

expression self.view.backgroundColor = [UIColor redColor]

报错，无法直接修改backgroundColor属性。那么，我们换一种方式，修改layer下的backgroundColor属性👇

expression self.view.layer.backgroundColor = [UIColor yellowColor].CGColor

成功！

3. 对数组追加元素

首先，打开ViewController.m文件，写入以下代码👇

#import "ViewController.h"

@interface Person : NSObject

@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) NSInteger age;

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name age:(NSInteger)age;

@end

@implementation Person

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name age:(NSInteger)age {
    if (self = [super init]) {
        self.name = name;
        self.age = age;
    }
    return self;
}

@end

@interface ViewController ()
@property(nonatomic, strong) NSMutableArray<Person *> * models;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
   [super viewDidLoad];
   
   Person * p1 = [[Person alloc] initWithName:@"one" age:1];
   Person * p2 = [[Person alloc] initWithName:@"two" age:2];
   Person * p3 = [[Person alloc] initWithName:@"three" age:3];
    
   [self.models addObject:p1];
   [self.models addObject:p2];
   [self.models addObject:p3];
}

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
  NSLog(@"models：%@",self.models);
}

-(NSMutableArray<Person *> *)models {
   if (!_models) {
       _models = [NSMutableArray array];
   }
   return _models;
}

@end

然后，我们对ViewController中的touchesBegan设置断点👇

br set -f ViewController.m -r touchesBegan

接着，点击屏幕，进入touchesBegan方法的断点，追加数组元素👇

p [self.models addObject:[[Person alloc] initWithName:@"haha" age:4]]

使用c（continue）指令，继续执行👇

上图可见，输出的models数组中存储了4个对象，说明元素追加成功！

4. 修改数组中对象的属性

接着上面的案例，点击屏幕，进入touchesBegan方法的断点，获取数组的第一个元素👇

p (Person *)self.models.firstObject

其中，$0为标号，代表Person对象，可以使用。

接着，我们使用标号，修改对象name属性👇

p $0.name=@"123"

验证name属性是否修改成功👇

po self.models.firstObject

p ((Person *)0x600001ac2c40).name

5. 执行多行代码

点击屏幕，进入touchesBegan方法的断点，通过Option+Enter进行换行，在lldb控制台写入以下代码👇

p Person * $tmp = self.models.firstObject;
p $tmp.name = @"Zang";
p $tmp.age = 18;

6. 其他流程控制的指令

使用c（continue）指令，继续执行（上面案例中使用过）
使用n（next）指令，单步运行，将子函数当做整体一步执行
使用s（step into）指令，单步运行，遇到子函数会进去

四、堆栈信息

1. 查看函数调用栈

使用bt指令，查看函数调用栈👇

其中

*符号 👉 指向当前的函数调用栈👇

使用up指令，查看上一个函数👇

image.png

同时*也指向上一个函数👇

同理，使用down指令，查看下一个函数

使用frame select指令，选择指定函数

frame select 10

使用上述指令，可以将断点定位到指定函数。它的作用可以查看函数的调用者，通过汇编代码分析参数的传递。但寄存器的环境并不会发生变化，数据保存的还是最后一个函数执行完毕的结果。

2. 查看方法的参数和局部变量

首先修改ViewController.m中的代码👇

#import "ViewController.h"

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
   [super viewDidLoad];
}

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
   [self lalala1:@"HAHA"];
}

-(void)lalala1:(NSString *)str{
   [self lalala2:str];
}

-(void)lalala2:(NSString *)str{
   NSString *str1 = @"Zang";
   NSLog(@"%@：%@",str1, str);
}

@end

然后，点击屏幕，进入lalala2方法的断点，使用frame variable指令，查看方法的参数和局部变量👇

在逆向过程中，进入一个方法，最想看到的就是该方法的调用者、方法名称、参数等信息，此时我们就可以使用frame variable指令，再配合up、down、frame select指令，查看调用栈中其他方法的信息。

3. 修改方法的参数

接着上述案例，断点继续进入lalala1方法中，使用frame variable👇

然后使用p指令，修改str的值👇

p str = @"COOL"

使用c指令，继续运行👇

上图可知，输出结果变为修改后的内容。

⚠️注意：只针对当前未执行完的方法有效。对于已经执行完的方法，修改里面的内容，并不影响最终的结果。

4. 让方法直接返回，不执行里面的代码

修改ViewController.m中的代码👇

#import "ViewController.h"

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
   [super viewDidLoad];
}

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
   [self check:@"HOOK"];
   NSLog(@"一切正常~");
}

-(void)check:(NSString *)str{
   
   if([str isEqualToString:@"HOOK"]){
       NSLog(@"有人HOOK我...");
       exit(0);
   }
}

@end

然后点击屏幕，进入check方法的断点👇

接着使用thread return指令，让check方法直接返回，不执行里面的代码👇

thread return

使用frame variable指令，查看thread return指令执行后的函数👇

此时已经回到touchesBegan:withEvent:方法，然后使用c指令，继续执行👇

综上，使用thread return，绕过了check方法。那什么场景才需要这么调试呢👇

原本执行到某方法，一进入就会中断。使用thread return指令绕过方法，如果可以正常执行，证明此方法为检测方法。后续可针对不同情况，选择Method Swizzle、fishHook、InlineHook对其进行HOOK，将方法直接return。

五、内存断点

1. 在对象的属性上设置断点

回到Person那个案例，我们修改person对象的属性👇

- (void)viewDidLoad {
   [super viewDidLoad];

    Person * p1 = [[Person alloc] initWithName:@"one" age:1];
    p1.name = @"new";
}

在p1对象的name上设置断点，使用watchpoint指令👇

watchpoint set variable p1->_name

使用c指令，继续运行👇

使用po指令

在逆向开发中，此案例使用的场景👇
当调用name属性的get/set方法，都会触发此断点。可获取到name属性的原始值，和即将修改的值。配合bt指令，查看函数调用栈，可以跟踪name属性的修改是由哪个方法触发的。

2. 对属性地址设置内存断点

还是使用上面的案例，进入断点，获取name属性的地址👇

p &p1->_name

使用watchpoint指令，对属性地址设置内存断点👇

watchpoint set expression 0x00006000028cb4c8

使用c指令，继续运行👇

使用po指令👇

六、其它指令

1. 当分组下断点被触发，自动执行指令

还原Person案例中ViewDidLoad的代码👇

- (void)viewDidLoad {
   [super viewDidLoad];

    Person * p1 = [[Person alloc] initWithName:@"one" age:1];
    Person * p2 = [[Person alloc] initWithName:@"two" age:2];
    Person * p3 = [[Person alloc] initWithName:@"three" age:3];
    
    [self.models addObject:p1];
    [self.models addObject:p2];
    [self.models addObject:p3];
}

在touchesBegan方法设置断点👇

br set -f ViewController.m -r touchesBegan:

对分组1断点，设置进入断点后的执行的指令👇

br command add 1

使用c指令，继续运行

再次点击屏幕，进入touchesBegan方法的断点，同时输出以下信息👇

2. 当任何断点被触发，自动执行指令

target stop-hook add -o "frame variable"

接着查看stop-hook的指令列表👇

target stop-hook list

删除某一条指令

target stop-hook delete 1

删除全部指令

target stop-hook delete

禁用某一条指令

target stop-hook disable 1

启用某一条指令

target stop-hook enable 1

添加执行代码👇

display self.view

等同于expr -- self.view

使用该案例的场景👇

对于frame variable指令，基本上每个断点触发后都要使用。

但lldb每次重新启动后，必须要重新配置上述所有命令，这样才能生效，那有没有一劳永逸的方法呢？

3. 配置lldb初始化文件

在根目录下，存储了lldb的初始化文件👇

cd ~
ls -all

除了.lldb文件外，还有一个.lldbinit文件，它的作用是当lldb启动，就会加载此文件，执行文件内的指令，那么我们可以使用vi ~/.lldbinit，写入以下指令👇

target stop-hook add -o "frame variable"

运行项目，lldb启动，输出以下内容👇

Stop hook #1 added.

接着进入viewDidLoad断点，就会输出以下内容👇

(ViewController *) self = 0x0000000135f093a0
(SEL) _cmd = "viewDidLoad"

这个就是一劳永逸！🍺🍺🍺🍺🍺🍺

总结

断点设置

breakpoint set -n xxx：对方法/函数名称设置断点
breakpoint set -r xxx：对包含字符串的符号设置断点
breakpoint set --selector xxx：对项目内指定名称的selector设置断点
breakpoint set --file xxx：在指定文件中设置断点
breakpoint list：查看断点列表
breakpoint disable：禁用断点
breakpoint enable：启用断点
breakpoint delete：删除断点
缩写：break、br，设置断点可缩写指令：b

代码执行

po指令：意思是print object，用于打印对象，本质上调用了对象的description
expression指令：用于执行代码
◦ 缩写：exp、p
◦ 可以使用标号
◦ 可执行多行代码
流程控制
◦ c（continue）指令：继续执行
◦ n（next）指令：单步运行，将子函数当做整体一步执行
◦ ni指令：单步运行汇编级别
◦ s指令：单步运行，遇到子函数会进去
◦ si指令：单步运行可跳转指令内部，汇编级别
◦ finish指令：直接走完当前方法，返回到上层frame

堆栈信息

bt指令：查看函数调用栈
up指令：查看上一个函数
down指令：查看下一个函数
frame select指令：选择指定函数
frame variable指令：查看方法调用者、方法名称、参数和局部变量
thread return指令：让方法直接返回，不执行里面的代码

内存断点：

watchpoint指令，设置内存断点

其他指令

br command add指令：给断点添加命令的命令
target stop-hook add -o "xxx"：每次stop的时候去执行一些命令，针对breadpoint、watchpoint
配置lldb初始化文件，当lldb启动，就会加载此文件，执行文件内的指令，一劳永逸

lldb更多文档

17-lldb（上）调试指令

前言

一、lldb概述

lldb语法

二、断点

案例演示

1. breakpoint指令

2. 对指定方法设置断点

breakpoint list

3. 断点的禁用、启动和删除

4. 更多breakpoint指令

5. 对包含字符串的符号设置断点

6. 指定文件设置断点

7. lldb强大的缩写功能

三、代码执行

案例演示

1. 使用expression指令

2. 设置背景色

3. 对数组追加元素

4. 修改数组中对象的属性

5. 执行多行代码

6. 其他流程控制的指令

四、堆栈信息

1. 查看函数调用栈

2. 查看方法的参数和局部变量

3. 修改方法的参数

4. 让方法直接返回，不执行里面的代码

五、内存断点

1. 在对象的属性上设置断点

2. 对属性地址设置内存断点

六、其它指令

1. 当分组下断点被触发，自动执行指令

2. 当任何断点被触发，自动执行指令

3. 配置lldb初始化文件

总结

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