Lua 调试(Debug)

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2023-12-01

Lua 提供了 debug 库用于提供创建我们自定义调试器的功能。Lua 本身并未有内置的调试器，但很多开发者共享了他们的 Lua 调试器代码。

Lua 中 debug 库包含以下函数：

序号	方法 & 用途
1.	debug(): 进入一个用户交互模式，运行用户输入的每个字符串。使用简单的命令以及其它调试设置，用户可以检阅全局变量和局部变量，改变变量的值，计算一些表达式，等等。输入一行仅包含 cont 的字符串将结束这个函数，这样调用者就可以继续向下运行。
2.	getfenv(object): 返回对象的环境变量。
3.	gethook(optional thread): 返回三个表示线程钩子设置的值：当前钩子函数，当前钩子掩码，当前钩子计数
4.	getinfo ([thread,] f [, what]): 返回关于一个函数信息的表。你可以直接提供该函数，也可以用一个数字 f 表示该函数。数字 f 表示运行在指定线程的调用栈对应层次上的函数： 0 层表示当前函数（getinfo 自身）； 1 层表示调用 getinfo 的函数（除非是尾调用，这种情况不计入栈）；等等。如果 f 是一个比活动函数数量还大的数字， getinfo 返回 nil。
5.	debug.getlocal ([thread,] f, local): 此函数返回在栈的 f 层处函数的索引为 local 的局部变量的名字和值。这个函数不仅用于访问显式定义的局部变量，也包括形参、临时变量等。
6.	getmetatable(value): 把给定索引指向的值的元表压入堆栈。如果索引无效，或是这个值没有元表，函数将返回 0 并且不会向栈上压任何东西。
7.	getregistry(): 返回注册表表，这是一个预定义出来的表，可以用来保存任何 C 代码想保存的 Lua 值。
8.	getupvalue (f, up) 此函数返回函数 f 的第 up 个上值的名字和值。如果该函数没有那个上值，返回 nil 。以 '(' （开括号）打头的变量名表示没有名字的变量（去除了调试信息的代码块）。
10.	sethook ([thread,] hook, mask [, count]): 将一个函数作为钩子函数设入。字符串 mask 以及数字 count 决定了钩子将在何时调用。掩码是由下列字符组合成的字符串，每个字符有其含义： '`c`': 每当 Lua 调用一个函数时，调用钩子； '`r`': 每当 Lua 从一个函数内返回时，调用钩子； '`l`': 每当 Lua 进入新的一行时，调用钩子。
11.	setlocal ([thread,] level, local, value): 这个函数将 value 赋给栈上第 level 层函数的第 local 个局部变量。如果没有那个变量，函数返回 nil 。如果 level 越界，抛出一个错误。
12.	setmetatable (value, table): 将 value 的元表设为 table （可以是 nil）。返回 value。
13.	setupvalue (f, up, value): 这个函数将 value 设为函数 f 的第 up 个上值。如果函数没有那个上值，返回 nil 否则，返回该上值的名字。
14.	traceback ([thread,] [message [, level]]): 如果 message 有，且不是字符串或 nil，函数不做任何处理直接返回 message。否则，它返回调用栈的栈回溯信息。字符串可选项 message 被添加在栈回溯信息的开头。数字可选项 level 指明从栈的哪一层开始回溯（默认为 1 ，即调用 traceback 的那里）。

上表列出了我们常用的调试函数，接下来我们可以看些简单的例子：

function myfunction ()
print(debug.traceback("Stack trace"))
print(debug.getinfo(1))
print("Stack trace end")
    return 10
end
myfunction ()
print(debug.getinfo(1))

执行以上代码输出结果为：

Stack trace
stack traceback:
    test2.lua:2: in function 'myfunction'
    test2.lua:8: in main chunk
    [C]: ?
table: 0054C6C8
Stack trace end

在以实例中，我们使用到了 debug 库的 traceback 和 getinfo 函数， getinfo 函数用于返回函数信息的表。

另一个实例

我们经常需要调试函数的内的局部变量。我们可以使用 getupvalue 函数来设置这些局部变量。实例如下：

function newCounter ()
  local n = 0
  local k = 0
  return function ()
    k = n
    n = n + 1
    return n
    end
end

counter = newCounter ()
print(counter())
print(counter())

local i = 1

repeat
  name, val = debug.getupvalue(counter, i)
  if name then
    print ("index", i, name, "=", val)
    if(name == "n") then
        debug.setupvalue (counter,2,10)
    end
    i = i + 1
  end -- if
until not name

print(counter())

执行以上代码输出结果为：

1
2
index    1    k    =    1
index    2    n    =    2
11

在以上实例中，计数器在每次调用时都会自增1。实例中我们使用了 getupvalue 函数查看局部变量的当前状态。我们可以设置局部变量为新值。实例中，在设置前 n 的值为 2,使用 setupvalue 函数将其设置为 10。现在我们调用函数，执行后输出为 11 而不是 3。

调试类型

命令行调试
图形界面调试

命令行调试器有：RemDebug、clidebugger、ctrace、xdbLua、LuaInterface - Debugger、Rldb、ModDebug。

图形界调试器有：SciTE、Decoda、ZeroBrane Studio、akdebugger、luaedit。