「iOS 11 Programming」刊行記念 Night Xcodeで値を表示することについて調べてみた

1. Xcodeで値を表示する
「iOS 11 Programming」刊行記念 Night

2. 自己紹介
● 荒巻 賢一
● 趣味
○ ピアノ、テニス、競技プログラミング、ボルダリング
● ライフワーク
○ デバッグ

3. Agenda
● Xcodeで値を表示することについて調べてみた

4. ある日の不具合
● safeAreaInsetsが反映されない
○ UIScrollViewのsubviewにSafeAreaInsetが反映されないこ
とがある

5. View Hierarchyで見る
● あるviewまではsafeAreaInsetsが
正しく、subviewで正しくない

6. View Hierarchyで見る
Viewを右クリックし、Print Descriptionで
idがわかる
Printing description of $12:
<UIView: 0x7fde56eaad00; frame = (0 0; 812 375);
autoresize = W+H; layer = <CALayer:
0x60000043a3e0>>

7. デバッグコンソールで調べる
● デバッガからexpressionコマンド
(短縮形: pまたはpo)で確認して
みる

8. idからsafeAreaInsetsを調べる
エラー
(lldb) p [0x7fde56eaad00 safeAreaInsets]
error: warning: receiver type 'long' is not 'id' or interface pointer,
consider casting it to 'id'
error: no known method '-safeAreaInsets'; cast the message send
to the method's return type

9. idからsafeAreaInsetsを調べる
idでキャストしろと言われたのでやってみる
(lldb) p [(id)0x7fde56eaad00 safeAreaInsets]
error: no known method '-safeAreaInsets'; cast the message send
to the method's return type

10. idからsafeAreaInsetsを調べる
UIViewにキャストしてみる
(lldb) p [(UIView*)0x7fde56eaad00 safeAreaInsets]
(UIEdgeInsets) $13 = (top = 32, left = 0, bottom = 21, right = 0)

11. idからsafeAreaInsetsを調べる
しかしsuperviewでは正常に出力されない
(lldb) p [[(UIView*)0x7fd688f0e670 superview] safeAreaInsets]
(UIEdgeInsets _Nullable) $14 = {}

12. idからsafeAreaInsetsを調べる
戻り値をキャストすればよかった
(lldb) p (UIEdgeInsets)[0x7fde56eaad00 safeAreaInsets]
(UIEdgeInsets) $15 = (top = 32, left = 0, bottom = 21, right = 0)
(lldb) p (UIEdgeInsets)[[0x7fde56eaad00 superview] safeAreaInsets]
(UIEdgeInsets) $16 = (top = 32, left = 44, bottom = 21, right = 44)
戻り値の型がid以外のときはキャストが必要

13. 疑問
● なぜこのような違いが生まれるのか？
● expressionコマンドは何をしているのか？

14. LLDBをビルドしてみる
● XcodeのデバッガはLLDB
○ https://lldb.llvm.org/
● デバッガをステップ実行させれば挙動がわかるので
は？
※ XcodeのLLDBとは一部異なる可能性があります

15. LLDB上でLLDBを実行する
● LLDB in LLDB
LLDB in LLDB(黒)
XcodeのLLDB(青)

16. ブレークポイントを設定する
● Expressionコマンドに関係しそうな場所にブレーク
ポイントを設定してステップ実行してみる
○ UserExpression::Evaluate

17. expressionコマンドの式の処理
1. 式をコンパイルする
2. メッセージを組み立てる
3. オブジェクトにメッセージを送る
4. 結果を表示する

18. 式をコンパイルする
● パースして構文木(Clang AST)を得る
○ ClangExpressionParser::Parse
● 文法エラーや、存在しないセレクタを指定した場合
はここでエラーになる

19. メッセージを組み立てる (インラインアセンブラ)
1. オブジェクトのクラスを取得する
2. respondsToSelector:でYESを返すかどうか調べる
3. メッセージを送る
AppleObjCRuntimeV2::CreateObjectChecker

20. 戻り値のための領域を準備する
● 呼び出し規約により場合わけ
○ ObjcObjectChecker::InstrumentInstruction
○ idのとき eMsgSend_fpret
○ 構造体のとき eMsgSend_stret
■ safeAreaInsetsはこっち

21. オブジェクトにメッセージを送る
● ターゲットプログラム上に新しいスレッドを作って
オブジェクトにメッセージを送る
○ UserExpression::Execute

22. 結果を表示する
● ValueObject::Dump
● CommandInterpreter::PrintCommandOutput

23. 余談: 実行できるがデバッガで表示できない
● respondsToSelector: にNOを返すと表示できない
○ 例えばNSProxyを継承してrespondsToSelector:
が未実装のとき

24. デバッグオプション (--debug or -g)
メッセージ送信のコードが見られる
(lldb) expression --debug -- [view safeAreaInsets]
Execution was halted at the first instruction of the expression
function because "debug" was requested.
Use "thread return -x" to return to the state before expression
evaluation.

25. まとめ
● 値を表示するときにも動的にコンパイルと実行が行
われている
● safeAreaInsetsの表示にキャストが必要なのは、呼
び出し規約の違いに起因している

26. ● iOS Engineer
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● and more…!
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