在 C++ lldb 中使用重载运算符评估表达式

Question

我正在使用 lldb 在 Xcode 5 中调试 C++ 程序，我想在调试器中评估任意表达式，尤其是那些使用重载运算符的表达式。

例如，我创建了一个非常简单的 Xcode 5 C++ 项目，其中包含以下 main.cpp 和所有编译器/链接器/等选项设置为默认值：

#include <iostream>
#include <vector>

int main(int argc, const char * argv[])
{
  std::vector<int> vec;
  vec.push_back(42);
  std::cout << "vec[0] = " << vec[0] << std::endl;
  return 0;
}

我在return 0; 行设置断点并运行程序。

然后，在 lldb 提示符下，将向量作为一个整体打印就可以了：

(lldb) expr vec
(std::__1::vector<int, std::__1::allocator<int> >) $0 = size=1 {
  [0] = 42
}

但是，我无法使用重载的operator[] 访问其成员：

(lldb) expr vec[0]
error: call to a function 'std::__1::vector<int, std::__1::allocator<int> >::operator[](unsigned long)' ('_ZNSt3__16vectorIiNS_9allocatorIiEEEixEm') that is not present in the target
error: The expression could not be prepared to run in the target

同样，我无法获取迭代器（虽然我在这里经验较少，所以我的语法可能是错误的）：

(lldb) expr vector<int>::iterator it = vec.begin()
error: use of undeclared identifier 'vector'
error: expected '(' for function-style cast or type construction
error: expected '(' for function-style cast or type construction
error: 3 errors parsing expression

和

(lldb) expr (vector<int>::iterator) vec.begin()
error: use of undeclared identifier 'vector'
error: expected '(' for function-style cast or type construction
error: expected '(' for function-style cast or type construction
error: 3 errors parsing expression

类似地，打印一个简单的字符串也可以正常工作：

(lldb) expr string("a")
(std::__1::string) $0 = "a"

但是，简单的字符串连接失败：

(lldb) expr string("a") + string("b")
error: invalid operands to binary expression ('string' (aka 'std::__1::basic_string<char, std::__1::char_traits<char>, std::__1::allocator<char> >') and 'string')
error: 1 errors parsing expression

我做错了什么？ lldb 是否支持重载运算符的求值？

提前谢谢你！

Answer 1

我刚刚遇到了同样的问题，显然找到了一个简单的解决方法。 您可以像这样访问矢量vec 的第 i 个元素：

(lldb) p vec.__begin_[i]
(int) $1 = 100

Answer 2

请注意，C++ 标准库的设置是为了内联所有可以合理内联的模板化函数，并且不存在真正的函数副本。因此，例如，当您拨打std::vector<int>::begin() 时，没有这样的功能。它的所有用途都已内联。

这就是为什么您会收到有关“调用函数......目标中不存在”的错误。可能有函数的内联副本，但没有一个我们可以实际调用。举个例子，如果我构建了一个小 C++ 程序，它创建了一个 std::vector，并将一些元素推送到它上面，然后迭代它们，然后执行：

    (lldb) image lookup -r -n begin
    2 matches found in /private/tmp/vector:
        Address: vector[0x0000000100000eaf] (vector.__TEXT.__text + 1071)
        Summary: vector`main + 1071 [inlined] std::__1::vector<int, std::__1::allocator<int> >::begin() at vector.cpp:12
                 vector`main + 1071 at vector.cpp:12        Address: vector[0x0000000100000eaf] (vector.__TEXT.__text + 1071)
        Summary: vector`main + 1071 [inlined] std::__1::vector<int, std::__1::allocator<int> >::begin() at vector.cpp:12
                 vector`main + 1071 at vector.cpp:12

所以std::vector<int> 的所有开始和结束访问器实例都是内联的。以及来自 std c 库本身的部分：

12 matches found in /usr/lib/libc++.1.dylib:
    Address: libc++.1.dylib[0x000000000003e4ec] (libc++.1.dylib.__TEXT.__text + 252188)
    Summary: libc++.1.dylib`std::__1::basic_string<char, std::__1::char_traits<char>, std::__1::allocator<char> >::begin()        Address: libc++.1.dylib[0x000000000003e51c] (libc++.1.dylib.__TEXT.__text + 252236)
    Summary: libc++.1.dylib`std::__1::basic_string<char, std::__1::char_traits<char>, std::__1::allocator<char> >::begin() const        Address: libc++.1.dylib[0x000000000003e574] (libc++.1.dylib.__TEXT.__text + 252324)

还有一些basic_string，仅此而已。所以没有我们可以调用的任何真正的实现。然后，一旦我们对这些 std 对象的真实世界只有一点点可用，当你开始推动它时，世界会以其他奇怪的方式分崩离析。

lldb 目前还不够聪明，无法弄清楚如何从 C++ 标准库的头文件中重构模板化函数/方法。我们没有足够的环境来编译您的代码来完成该任务。

请注意，这并不是重载运算符的真正问题，而是编译器使用 std 库的方式的问题。对于您自己的类，事情应该会更好，因为在 -O0 处没有那么多内联。