前言

昨天更新了一下lfunctimer，主要把hook更改为c api的形式，并且初步加了util和config的扩展

想要试用的同学的话可以点击上面clone下来，或者安装luarocks后执行下面命令安装~

luarocks install --server=http://luarocks.org/manifests/utmhikari lfunctimer

言归正传，利用lua原生的c api做debug相关操作会比lua自带的debug.getinfo来的快许多，我们可以来一探究竟

debug.getinfo源码分析

我们可以从官方下载源码搜索debug.getinfo的实现，此处以版本5.3.5为例。

debug.getinfo对应的源码是ldblib.c的db_getinfo函数，我们可以简单在ldblib.c的末尾中查到~

static const luaL_Reg dblib[] = {// 略过前面{"getinfo", db_getinfo},// 略过后面
};LUAMOD_API int luaopen_debug (lua_State *L) {luaL_newlib(L, dblib);return 1;
}

lua提供一个注册表（Registry）机制去把我们的函数名跟函数对应起来，然后最后要让lua识别这个模块的话，就定义一个函数，名称为luaopen_模块名，然后通过luaL_newlib方法读取前面的luaL_Reg注册表数据变成一个函数名——函数的table就ok了。

像debug之类的lua内置库，则在起lua的时候就调用linit.c里的luaL_openlibs方法就载入；而如果是第三方库，你在require的时候，则会通过loadlib.c中的方法去寻找模块有无载入过，如果载入过则用载入过的模块(package.loaded)，如果没载入过就载入，并且加到载入过模块中。这部分不再细究啦，有兴趣的同学可以自行发掘，我有空的话也会自己再踩踩坑~

我们再回头看ldblib.c的db_getinfo函数，也就是debug.getinfo对应的实现，代码如下：

// debug.getinfo([thread,] f [,what]): 获取当前运行函数的信息
// thread (optional): 要获取函数所在的lua state（默认当前lua state）
// f: 调用栈层次（0是当前函数，1是当前函数caller，往上类推）
// what (optional)：获取的信息有哪些（默认全部）
static int db_getinfo (lua_State *L) {lua_Debug ar;int arg;// 参数检验部分lua_State *L1 = getthread(L, &arg);  // 读取thread参数const char *options = luaL_optstring(L, arg+2, "flnStu");checkstack(L, L1, 3);// 获取func本身/CallInfoif (lua_isfunction(L, arg + 1)) {  /* info about a function? */options = lua_pushfstring(L, ">%s", options);  /* add '>' to 'options' */lua_pushvalue(L, arg + 1);  /* move function to 'L1' stack */lua_xmove(L, L1, 1);}else {  /* stack level */if (!lua_getstack(L1, (int)luaL_checkinteger(L, arg + 1), &ar)) {lua_pushnil(L);  /* level out of range */return 1;}}// 获取附加信息flnStu之类的if (!lua_getinfo(L1, options, &ar))return luaL_argerror(L, arg+2, "invalid option");// push table，作为最后结果lua_newtable(L);  /* table to collect results */if (strchr(options, 'S')) {settabss(L, "source", ar.source);settabss(L, "short_src", ar.short_src);settabsi(L, "linedefined", ar.linedefined);settabsi(L, "lastlinedefined", ar.lastlinedefined);settabss(L, "what", ar.what);}if (strchr(options, 'l'))settabsi(L, "currentline", ar.currentline);if (strchr(options, 'u')) {settabsi(L, "nups", ar.nups);settabsi(L, "nparams", ar.nparams);settabsb(L, "isvararg", ar.isvararg);}if (strchr(options, 'n')) {settabss(L, "name", ar.name);settabss(L, "namewhat", ar.namewhat);}if (strchr(options, 't'))settabsb(L, "istailcall", ar.istailcall);if (strchr(options, 'L'))treatstackoption(L, L1, "activelines");if (strchr(options, 'f'))treatstackoption(L, L1, "func");return 1;  /* return table */
}

可以看到如果在每次调用debug.getinfo会经历参数检验——获取func或CallInfo信息——获取附加信息（what）的过程，每次都会创建一个lua_Debug结构体，在lua中返回的是一个table，相对繁琐一些。为了提高效率，我们可以直接用db_getinfo中的lua_getstack跟lua_getinfo方法去在我们的c hook中获取函数信息。

用C API重写lfunctimer的hook

在新版lfunctimer中，第一版C Hook实现如下：

#ifndef LFUNCTIMER_UPVAL_IDX
#define LFUNCTIMER_UPVAL_IDX 1
#endif#ifndef LFUNCTIMER_FUNCMAP_UPVAL_IDX
#define LFUNCTIMER_FUNCMAP_UPVAL_IDX 2
#endif// push function name to top of stack
// not the same as builtin "getfuncname" method
static int lfunctimer_getfuncname(lua_State *L) {lua_Debug ar;if (!lua_getstack(L,  LFUNCTIMER_STKLVL, &ar)) {return 0;}// check if function name already existslua_getinfo(L, "f", &ar);lua_pushvalue(L, -1);lua_gettable(L, lua_upvalueindex(LFUNCTIMER_FUNCMAP_UPVAL_IDX));if (lua_toboolean(L, -1)) {lua_remove(L, 1);  // remove funcinforeturn 1;}lua_pop(L, 1);// check if it's a builtin functionlua_getinfo(L, "Sn", &ar);const char *what = ar.what;if (strcmp(what, "C") == 0) {lua_pushfstring(L, "<Builtin> %s", ar.name);} else if (ar.namewhat[0] == '\0') {lua_pushfstring(L, "<%s:%d> ::UNKNOWN::", ar.short_src, ar.linedefined); } else {lua_pushfstring(L, "<%s:%d> %s", ar.short_src, ar.linedefined, ar.name);}// save function name to function maplua_pushvalue(L, 1);lua_pushstring(L, lua_tostring(L, -2));lua_settable(L, lua_upvalueindex(LFUNCTIMER_FUNCMAP_UPVAL_IDX));// remove funcinfolua_remove(L, 1);return 1;
}

在某些情况下（比如loadstring）时，我们希望能够不侵入lua原生api去获取函数名称信息。因此可以这样操作——在hook函数中去上一个栈层次（level=1）的caller，我们就可以getstack后把函数信息暂存在一个lua_Debug结构体中，并在后续依据需求getinfo相应的内容。

获取函数名称的总体逻辑和上一版的lfunctimer（lua hook）基本类似，如果能获取到函数名称，就把函数名称push到lua_State的栈上。在后边的逻辑中，call跟return事件的handler都被分离了出来，这样就显得更加模块化了。

// debug hook of lfunctimer
static int lfunctimer_debug_hook(lua_State *L) {const char *evt = lua_tostring(L, 1);lua_settop(L, 0);// get function nameif (lfunctimer_getfuncname(L) == 0) {return 0;}// print loglua_getfield(L, lua_upvalueindex(LFUNCTIMER_CFG_UPVAL_IDX), "verbose");if (lua_toboolean(L, -1)) {lua_getfield(L, lua_upvalueindex(LFUNCTIMER_UPVAL_IDX), "log");lua_pushfstring(L, "%s: %s", lua_tostring(L, 1), evt);lua_call(L, 1, 0);}lua_pop(L, 1);// dispatch eventsif (evt[0] == 'c') {return handle_call(L);} else if (evt[0] == 'r') {return handle_return(L);}return 0;
}

总结

过后真的要多抽空研读下各种源码，打好基础= =mlgb的，最近为了领导毕业论文的事情，都憔悴了。

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【Lua杂谈】debug.getinfo源码分析——使用C API重写lfunctimer

前言

debug.getinfo源码分析

用C API重写lfunctimer的hook

总结

【Lua杂谈】debug.getinfo源码分析——使用C API重写lfunctimer相关推荐

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