詳解如何實現(xiàn)Lua調(diào)試器案例
如何實現(xiàn)Lua調(diào)試器案例是本文要介紹的內(nèi)容，主要是來學習lua調(diào)試器的實現(xiàn)，具體內(nèi)容的實現(xiàn)來看本文詳解。
本文簡單介紹了如何實現(xiàn)一個Lua調(diào)試器，實現(xiàn)Lua調(diào)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(diào)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(diào)試器，發(fā)現(xiàn)其中還是有些收獲的，特記錄如下。
作為一個調(diào)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(diào)試信息、設置斷點等。要探索如何實現(xiàn)Lua調(diào)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(shù)據(jù)存儲區(qū)和邏輯控制區(qū)。數(shù)據(jù)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(xiàn)。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(shù)為luaV_execute。
為了方便調(diào)試，函數(shù)luaV_execute在執(zhí)行每條Lua指令之前，會去查找是否存在調(diào)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(diào)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(nèi)部會執(zhí)行相應的鉤子函數(shù)
- if (L->status == LUA_YIELD) { // 鉤子函數(shù)是否將狀態(tài)轉為暫停？
- L->savedpc = pc - 1;
- return; // 此處離開函數(shù)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(shù)，可以使用函數(shù)lua_sethook來實現(xiàn)。通常Lua調(diào)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(shù)會在執(zhí)行一條Lua指令之前觸發(fā)。
然后，鉤子函數(shù)中修改Lua虛擬機的狀態(tài)。可以使用Lua的C函數(shù)API lua_yield。該函數(shù)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(shù)luaV_execute即可。這兩步操作可以采用Lua的C函數(shù)lua_resume即可。
3、Lua調(diào)試器的其它功能該如何實現(xiàn)？
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(xiàn)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(diào)試器究竟該怎么實現(xiàn)？
考慮到，調(diào)試器可能是命令行版本的，也可能是包含界面的調(diào)試器。可以考慮將調(diào)試器作為一個庫來實現(xiàn)，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(diào)試器了。同理，做界面版的也很容易。下面是我寫的Lua調(diào)試器命令行版運行截圖。
小結：詳解如何實現(xiàn)Lua調(diào)試器案例的內(nèi)容介紹完了，希望通過本文的學習能對你有所幫助！
