詳解如何實現Lua調試器案例
如何實現Lua調試器案例是本文要介紹的內容,主要是來學習lua調試器的實現,具體內容的實現來看本文詳解。
本文簡單介紹了如何實現一個Lua調試器,實現Lua調試器的目的僅僅是寄希望借此熟悉Lua源代碼。所編寫的Lua調試器功能越強,表明你對Lua源碼越了解。
先前用lua寫過一些應用,感覺Lua是一個很小巧的語言,Lua源代碼無疑是研究語言相關的***。“Lua雖小,五臟俱全”!為了研究Lua源代碼,就打算著手寫一個簡單的Lua調試器,發(fā)現其中還是有些收獲的,特記錄如下。
作為一個調試器,應該支持一些最簡單而又常用的功能,比如:單步跟蹤、輸出調試信息、設置斷點等。要探索如何實現Lua調試器,還是帶著這些問題去找答案吧。本文使用的開發(fā)環(huán)境為:win7,lua 5.1.4源代碼。
1、Lua虛擬機是如何暫停的?
Lua虛擬機和普通的CPU一樣,包含兩部分:數據存儲區(qū)和邏輯控制區(qū)。數據存儲區(qū)對應著CPU的寄存器、狀態(tài)等,在Lua中實際上就是lua_State。邏輯控制區(qū)對應著CPU的每條指令的具體實現。Lua虛擬機邏輯控制區(qū)的相關的源代碼位于lvm.c中。其中,執(zhí)行Lua指令的函數為luaV_execute。
為了方便調試,函數luaV_execute在執(zhí)行每條Lua指令之前,會去查找是否存在調試鉤子(hook):存在的話,去執(zhí)行鉤子。然后,判斷Lua虛擬機的狀態(tài)是否為暫停,若是的話就返回,而不執(zhí)行當前Lua指令。若不存在調試鉤子,則正常執(zhí)行Lua指令。
- if ((L->hookmask & (LUA_MASKLINE | LUA_MASKCOUNT)) &&
- (--L->hookcount == 0 || L->hookmask & LUA_MASKLINE)) {
- traceexec(L, pc); // 內部會執(zhí)行相應的鉤子函數
- if (L->status == LUA_YIELD) { // 鉤子函數是否將狀態(tài)轉為暫停?
- L->savedpc = pc - 1;
- return; // 此處離開函數luaV_execute,導致虛擬機暫停執(zhí)行
- }
- base = L->base;
- }
由此想到一個辦法可以讓Lua虛擬機暫停:
首先,設置鉤子函數,可以使用函數lua_sethook來實現。通常Lua調試器要支持單步跟蹤,可以使用LUA_MASKLINE類型的鉤子。但是要注意的是,這個鉤子函數會在執(zhí)行一條Lua指令之前觸發(fā)。
然后,鉤子函數中修改Lua虛擬機的狀態(tài)??梢允褂肔ua的C函數API lua_yield。該函數只是簡單的Lua虛擬機的狀態(tài)設置為LUA_YIELD,這樣可以保證在執(zhí)行指令之前退出。
2、Lua虛擬機是如何繼續(xù)執(zhí)行的?
了解了Lua虛擬機是如何暫停之后,就很容易看到,可以采用如下步驟:首先,將Lua虛擬機的狀態(tài)設置為0(正常狀態(tài)),然后執(zhí)行函數luaV_execute即可。這兩步操作可以采用Lua的C函數lua_resume即可。
3、Lua調試器的其它功能該如何實現?
其它的一些功能,比如:獲取Lua虛擬機中的一些信息,這些還是比較容易實現的。因為,一旦Lua虛擬機暫停后,可以通過查找lua_State中的信息來查詢,具體怎么查詢,那就取決于你對lua源代碼的熟悉程度了。反正都在lua_State里面,可以直接獲取的。
4、Lua調試器究竟該怎么實現?
考慮到,調試器可能是命令行版本的,也可能是包含界面的調試器。可以考慮將調試器作為一個庫來實現,然后這個庫提供了一些接口,方便和前臺銜接。一下就是我封裝的一些接口,僅供參考:
- ECode luad_init(const char * filename);
- ECode luad_command_step(int * pErr);
- ECode luad_command_go(int * pErr);
- ECode luad_command_bk(int line);
- ECode luad_command_bkinfo(int ** ppBklines, int * pNum);
- int luad_currentline();
- Boolean luad_is_script_ended();
這個庫加上前段的命令輸入控制,就很容易做出一個命令行版的Lua調試器了。同理,做界面版的也很容易。下面是我寫的Lua調試器命令行版運行截圖。
小結:詳解如何實現Lua調試器案例的內容介紹完了,希望通過本文的學習能對你有所幫助!