在運行時C結構內省

Question

是否有允許運行時結構內省的C語言工具？

上下文是這樣的： 我有一個響應外部事件的守護進程，並且對於每個事件我們都帶着一個執行上下文結構（「context」）。上下文很大很混亂，並且包含對各種狀態的引用。

事件處理完成後，我希望能夠通過過濾器運行上下文，並且如果它符合某些條件集，請刪除日誌消息以幫助進行調試。但是，因爲我希望將其用於現場調試，所以我不知道在運行時間之前過濾哪些條件是有用的。

我的理想解決方案將允許用戶從本質上寫出一個C風格的布爾表達式並讓程序使用它。喜歡的東西：已被到處濫用

activate_filter context.response_time > 4.2 && context.event.event_type == foo_event 

想法到目前爲止，包括：

• 提供了一組有限的，我們知道如何訪問字段。
• 將所有相關的結構包裝在運行時生成自檢工具的某種宏中。
• 編寫一個知道哪裏（版本化）頭文件存在的python腳本，生成C代碼並將其編譯爲一個dll，然後該守護程序將加載並用作過濾器。顯然這種方法有一些額外的安全考慮。

在我開始一些瘋狂的設計鵝追逐之前，有沒有人知道這種事情在野外的例子？我穹頂了一些谷歌搜索，但沒有提出太多。

Answer 1

您可能從錯誤的一面接近了這個問題。

日誌記錄通常用於幫助調試。該程序將各種事件寫入日誌文件。提取有趣的條目過濾應用於日誌文件。

有時一個程序產生的事件太多;日誌庫通常通過提供冗長控制來解決這個問題。基本上，日誌功能需要一個額外的參數來告訴當前消息的詳細程度。如果該值高於全局配置的閾值，則該消息被丟棄。一些圖書館甚至允許以每個模塊爲基礎控制詳細程度（例如：谷歌日誌）。

另一種可能的方法是利用調試器的強大功能，因爲調試器可以訪問各種元信息。可以爲任意條件創建一個條件斷點測試變量。一旦程序停止，可以從示波器提取任何信息。這可以使用調試器提供的腳本工具來自動執行（gdb有很好的功能）。

最後，有一些工具可以生成粘合代碼，以使用腳本語言的C庫。 SWIG就是一個例子。它分析頭文件並生成代碼，允許腳本語言調用函數，訪問結構字段等。

您的過濾器表達式將成爲Lua（同時支持其他腳本語言）中的程序。你調用這個程序傳入指向執行上下文結構（「上下文」）的指針。由於SWIG生成的訪問器Lua程序可以檢查結構中的任何字段。

Answer 2

我也建議從另一個角度來解決這個問題。在你的問題的關鍵詞是：

的背景是大而凌亂

而這正是問題的。一旦你清理了這些，你可能會想出一個乾淨的日誌記錄工具。

考慮以一些簡單易用的格式重新定義您的上下文struct中的所有字段，如XML。一個簡單的XML模式，它列出了結構的所有成員，它們的類型，以及其他一些元數據，甚至包含記錄該字段的註釋。

然後，將一個快速而髒的樣式表放在一起，該樣式表讀取XML文件並生成一個可編譯的C結構體，您的代碼實際使用該結構體。然後，生成一個不同的樣式表，用於生成robo生成的代碼，枚舉結構中的每個字段，並生成將每個字段轉換爲字符串的代碼。

從此，用某種用戶提供的過濾字符串栓上某種日誌工具變得更容易。你必須想出一些解析任意過濾字符串的方法。瞭解lex和yacc會派上用場。

這種性質的事情已經做過。

XCB library是X11協議的C客戶端庫。該協議定義了各種各樣的二進制消息，這些消息本質上是簡單的，客戶端和服務器通過套接字相互拋擲。實現libxcb的方式是，所有X11消息及其內部的所有數據類型都在XML定義中描述，樣式表robo-生成C結構定義以及解析它們的代碼，並提供一個相當乾淨的C API解析並生成X11消息。