如何使用标准挂钩在 Lua 中实现断点？

Question

这个问题是由练习 25.7 on p. 提出的。 Lua（第 4 版）中的 264，更具体地说，提示中提出的优化（我在下面的引用中强调了它）：

Exercise 25.7: Write a library for breakpoints. It should offer at least two functions

setbreakpoint(function, line) --> returns handle

removebreakpoint(handle)

We specify a breakpoint by a function and a line inside that function. When the program hits a breakpoint, the library should call debug.debug. (Hint: for a basic implementation, use a line hook that checks whether it is in a breakpoint; to improve performance, use a call hook to trace program execution and only turn on the line hook when the program is running the target function.)

我不知道如何实现提示中描述的优化。

考虑以下代码（当然，这只是为了这个问题而编造的一个人为示例）：

 function tweedledum ()
   while true do
     local ticket = math.random(1000)
     if ticket % 5  == 0 then tweedledee() end
     if ticket % 17 == 0 then break end
   end
 end

 function tweedledee ()
   while true do
     local ticket = math.random(1000)
     if ticket % 5  == 0 then tweedledum() end
     if ticket % 17 == 0 then break end
   end
 end

 function main ()
   tweedledum()
 end

函数main 应该表示程序的入口点。函数 tweedledum 和 tweedledee 几乎完全相同，只是重复调用对方。

假设我在 tweedledum 的分配行上设置了一个断点。我可以实现一个调用钩子可以检查是否 tweedledum 已被调用，然后设置一个线钩子来检查何时调用所需的线 ¹.

更有可能的是，tweedledum 会在跳出循环之前调用 tweedledee。假设发生这种情况。当前开启的line hook可以检测到已经不在tweedledum，重新安装call hook

此时执行可以通过以下两种方式之一从tweedledee切换到tweedledum：

tweedledee 可以调用 tweedledum（再一次）；
tweedledee 可以 return 到它的调用者，恰好是 tweedledum.

问题是： call hook 可以检测到 (1) 中的事件，但无法检测到 (2) 中的事件。

诚然，这个例子很不自然，但这是我能想到的最简单的说明问题的方法。

我能想到的最好的方法（而且它非常弱！）是在第一次调用[=16]时跟踪堆栈深度N =]，仅当堆栈深度低于 N 时，才让 line hook 重新安装 call hook。因此，只要tweedledee在堆栈中，line hook就会生效，无论是否正在执行。

是否可以仅使用 Lua 中可用的标准挂钩来实现提示中描述的优化？²

^{¹ 我的理解是，通过安装 line hook，调用 hook 本质上是卸载自身。 AFAICT，每个协程只能激活一个挂钩。如有错误请指正}

^{²即：call,line,return,count hooks.}

Answer 1

And here's the problem: the call hook can detect the event in (1) but it cannot detect the event in (2).

这就是你错的地方：有三种可能的挂钩事件：l 用于线路，c 用于呼叫，r 用于 return。

在你的钩子函数中，你可以将 return 和 call 事件视为几乎相同的事件，除了当 return 事件被触发，你仍然在被调用的函数中，所以目标函数在堆栈中高了一个位置。

debug.sethook(function(event, line)
   if event == "call" or event == "return" then
      if debug.getinfo(event=='call' and 2 or 3).func == target then
         debug.sethook(debug.gethook(), 'crl')
      else
         debug.sethook(debug.gethook(), 'cr')
      end
   elseif event == 'line' then
      -- Check if the line is right and possibly call debug.debug() here
   end
end, 'cr')

都在manual;)

请注意，设置挂钩时，您可能需要检查您当前是否在目标函数内；否则你可以跳过一个断点，除非你在到达它之前调用（和 return 从）另一个函数。

如何使用标准挂钩在 Lua 中实现断点？

How to implement breakpoints in Lua using the standard hooks?

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