类库大魔王
类库大魔王 多年C++、Go项目经验,长期从事跨平台(Windows/macOS/iOS/Android)应用架构设计与开发。

Lua调试器研究


  准备自己实现一个Lua的调试器,以前没做过这方面的工作,所以只好拿现成的开源代码来研究了。
  比较容易找到的调试器代码有好几个,比如lldebugRemDebug以及wxLua中的那个调试器,各自的实现方式有所不同,但万变不离其宗的是都使用了Lua自己的debug库sethook功能。还有个共同点就是远程调试的架构,而且都是用socket实现的。
  RemDebug完全用Lua写成,一个只有两个文件,加在一起代码才500多行。其中一个文件中实现的是调试引擎,负现各种调试功能的实现,另一个文件是用于实现人机交互的接口。
  lldebug是个日本人写的,简单看了一下,也是跟RemDebug类似分成两部分实现。它的人机交互部分就比较高级,用wxWidgets实现了一个GUI,可以直接在上面打断点,单步,查看回调栈,查看变量等等,可算是debugger部分,另外实现一个单独的程序用于执行Lua脚本,这里可称为debuggee,其实也就是在执行Lua脚本前设置一下调试选项,以及拦截一些Lua的C API。
  wxLua带了一个调试功能,它跟lldebug比较像的一点,有一个独立的程序执行Lua脚本作为debuggee。另一部分则是用C/C++实现的Lua接口,可以由用户自己用Lua脚本来实现debugger,这是它相较于前两者比较独特的一点。
  通过sethook实现的调试器,要特别关注coroutine的处理。
  我一直比较羡慕的是Decoda的那种功能,简单说来就是它可以直接调试其他嵌入了Lua解释器的应用程序执行的Lua脚本。当时我一直想不清楚这是怎么实现的,只是看到它向被调试的应用程序进程注入了一个dll,于是猜测它拦截了应用程序对Lua的C API的调用,而拦截了C API后要做些什么我就不知道了。现在想起来,似乎也就是只要在应用程序执行Lua脚本前,对lua_State设置hook,于是就跟前面提到的那些传统调试器一样了。但另外要注意的问题是,抢在什么时候将这个dll注入,应该拦截哪些C API。如果能在应用程序创建Lua解释器前注入,那么拦截lua_open就可以了,通过修改PE文件的导入表,基本可以达到这个目的。如果不能保证注入的时机,那么比较合适的被拦截C API应该是lua_load,但要注意的是拦截后设置hook时应该注意一个lua_State只要设置一次hook就行了。

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