Xcode自带的超好用的诊断工具

Posted 2021-04-30 知识小集

“我靠，这个问题怎么查，尝试了几十遍了，都不能复现？”，“我去，这个问题让我匪夷所思啊”……经常听到这类的声音，所以今天打算给大家简单介绍几款 Xcode 自带的超好用的诊断工具，来提高大家的工作效率。（本文不会介绍详细的使用方法，请自行谷歌或者百度。）

善待编译警告

Xcode 已经为我们准备了十分丰富的编译警告，尽管这些警告不会导致编译不过，但是背后一定没有无缘无故的恨。请正确对待所有警告，避免在运行时产生一些让你感到难以捉摸的现象，Treat Warnings as Errors也不失为一个不错的选择。如果你对某些警告有绝对的自信，可以通过修改 Build Settings 里的 Warnings 选项，或者在提示警告的代码处添加 diagnostic ignore 来消除它们。随着 Xcode 的不断更新，你还应该通过工程文件的 Editor-Validate Settings 来将工程配置选项改为最优。

不要忽视Analyze

很早以前 Xcode 就已经为我们提供了静态检测工具，用它可以检测一系列难以发现的问题，例如内存泄露、逻辑错误、未使用的变量和未包含的库等。对于很多项目而言，完整的跑一次 Analyze 会花费较长的时间，也许是因为这一点，这项工具被越来越多的开发者忽视掉。你可以通过修改 Build Settings 里的 Analyze During 'Build' 在平时开发调试的过程中即时地进行Analyze。

运行时诊断

除了编译警告和 Analyze，苹果还为我们提供了更多的动态调试工具。它们分散在 Xcode 的各个角落，与我们日常开发息息相关，润物细无声。

Debug Gauges

当 App 开始调试之后，Xcode 左侧的 navigator 视图会自动切换到 debug navigator。在这里，默认情况下会展示几项关键指标来为你概述当前 App 的运行状态。通过它们你可以大致了解每个线程的运行、内存申请、电量使用、磁盘读写、网络操作等状况。如果你关心更详细的诊断信息，你可以很方便地进入 Instruments 进行相应的诊断。

Process Debug

Xcode 为我们提供了四种进程调试：

• View Process by Thread：线程的调用栈，这个是默认的，也是我们最常用的。加个断点，查看当前的所有线程调用情况。

• View Process by Queue：和 View Process by Thread 差不多，当前队列名称会替代 Thread 命名，同时颜色也要丰富一些。

• View UI Hierarchy：可以切换到上帝视角来查看视图层级和各视图属性。

• View Memory Graph Hierarchy：可以方便的检测循环引用等内存泄露问题，非常实用。

开启Diagnostics

除了 Xcode 在早期为我们提供的 Guard Malloc、Zombie Objects等，在最近两个版本中先后引入的 Sanitizers 和 Main Thread Checker 进一步完善了开发过程中的检测工具。

• Address Sanitizer

对于 MRC 环境下的 OC 来讲，在一个对象被释放之后再去对它进行操作会触发 crash；进入 ARC 时代之后，我们越来越少地去关心这个问题。但当你使用 Core Foundation，或者混编 C\C++ 的时候，这个问题会表现得不可预料。当一片内存区域被释放之后，在该区域被重新分配之前去访问它不会出现问题，这就带来了很大的随机性。除此之外，如果你在使用指针访问内存的时候不小心越了界，带来的后果也是不可预料的。对于这些问题，Xcode 提供了 Address Sanitizer 来更有力地进行检测。

• Thread Sanitizer

以往，Data Race 的问题是十分难定位和排查的，因为它带来的问题往往是不可预期的。Xcode 通过记录每次内存访问的时间等信息，在每次访问内存的时候进行检测。在日常开发调试过程中你可以选择性地开启这项工具，但是在单元测试中，应当考虑开启它，若你的用例覆盖度较高，它可能可以为你发现绝大部分多线程数据竞争的问题。

• Undefined Behavior Santizer

未定义行文检测，比如说除以 0，加载内存对其指针、非关联一个空指针等。有可能引发 crash 也可能不 crash，具体情况和编译器有关系，但是我们应该避免这种事情的发生。

• Main Thread Checker

检测在子线程使用 AppKit，UIKit 和其他 API，这个检测工具是默认开启的，开启后不需要重新编译。原理是通过App启动后，自动替换只能在主线程使用的API，当调用此类API时剖出异常。

值得一提的是，由于 Address Sanitizer 、 Guard Malloc 或 Zombie Objects 的实现原理直接或间接地影响了运行时对象的内存管理，若开启了这些诊断工具，Debug Gauges 中的 Memory 一项会失效。

总结

尽早的解决警告和诊断 App 会大大提升上线后 App 的稳定性，同时也可以提高我们的工作效率，那还等什么呢，快点行动起来吧。