操作V8 ast

Question

我打算直接在v8代码中实现一个js代码覆盖率。我最初的目标是为抽象语法树中的每个语句添加一个简单的打印。我看到有一个AstVisitor类，它允许您遍历AST。所以我的问题是，如何在访问者当前正在访问的语句之后向AST添加语句？

Answer 1

好了，我来总结一下我的实验。首先，我写的内容适用于V8，因为它是在Chromium版本的r157275中使用的，所以事情可能不再起作用--但我仍然会链接到当前版本中的位置。

如上所述，您需要自己的AST访问器，比如MyAstVisior，它继承自AstVisitor，并且必须从那里实现一组VisitXYZ方法。插入/检查执行代码唯一需要的是VisitFunctionLiteral。执行代码要么是一个函数，要么是源(文件)中的一组松散语句，V8将其包装在一个函数中，然后执行该函数。

然后，在将解析的AST转换为代码、here (从松散语句生成的函数的编译)和there (运行时编译，当预定义函数第一次执行时)之前，将访问器传递给函数文字，该函数将在访问器上调用VisitFunctionLiteral：

MyAstVisitor myAV(info);
info->function()->Accept(&myAV);
// next line is the V8 compile call
if (!MakeCode(info)) {

我将CompilationInfo指针info传递给了自定义访问者，因为需要它来修改AST。构造函数如下所示：

MyAstVisitor(CompilationInfo* compInfo) :
    _ci(compInfo), _nf(compInfo->isolate(), compInfo->zone()), _z(compInfo->zone()){};

_ci、_nf和_z是指向CompilationInfo、AstNodeFactory<AstNullVisitor>和Zone的指针。

现在，在VisitFunctionLiteral中，您可以遍历函数体，还可以根据需要插入语句。

void MyAstVisitor::VisitFunctionLiteral(FunctionLiteral* funLit){
    // fetch the function body
    ZoneList<Statement*>* body = funLit->body();
    // create a statement list used to collect the instrumented statements
    ZoneList<Statement*>* _stmts = new (_z) ZoneList<Statement*>(body->length(), _z);
    // iterate over the function body and rewrite each statement
    for (int i = 0; i < body->length(); i++) {
       // the rewritten statements are put into the collector
       rewriteStatement(body->at(i), _stmts);
    }
    // replace the original function body with the instrumented one
    body->Clear();
    body->AddAll(_stmts->ToVector(), _z);
}

在rewriteStatement方法中，您现在可以检查语句。_stmts指针保存一系列语句，这些语句最终将替换原始的函数体。因此，要在每条语句之后添加一条print语句，首先要添加原始语句，然后添加您自己的print语句：

void MyAstVisitor::rewriteStatement(Statement* stmt, ZoneList<Statement*>* collector){
    // add original statement
    collector->Add(stmt, _z);

    // create and add print statement, assuming you define print somewhere in JS:

    // 1) create handle (VariableProxy) for print function
    Vector<const char> fName("print", 5);
    Handle<String> fNameStr = Isolate::Current()->factory()->NewStringFromAscii(fName, TENURED);
    fNameStr = Isolate::Current()->factory()->SymbolFromString(fNameStr);
    // create the proxy - (it is vital to use _ci->function()->scope(), _ci->scope() crashes)
    VariableProxy* _printVP = _ci->function()->scope()->NewUnresolved(&_nf, fNameStr, Interface::NewUnknown(_z), 0);

    // 2) create message
    Vector<const char> tmp("Hello World!", 12);
    Handle<String> v8String = Isolate::Current()->factory()->NewStringFromAscii(tmp, TENURED);
    Literal* msg = _nf.NewLiteral(v8String);

    // 3) create argument list, call expression, expression statement and add the latter to the collector
    ZoneList<Expression*>* args = new (_z) ZoneList<Expression*>(1, _z);
    args->Add(msg);
    Call* printCall = _nf.NewCall(_printVP, args, 0);
    ExpressionStatement* printStmt = _nf.NewExpressionStatement(printCall);
    collector->Add(printStmt, _z);   
}

NewCall和NewUnresolved的最后一个参数是一个数字，用于指定脚本中的位置。我假设这是用于调试/错误消息，以告知错误发生的位置。我至少从来没有遇到过将它设置为0的问题(在kNoPosition中也有一个常量)。

最后一句话:这实际上不会在每个语句后面添加一条打印语句，因为Blocks (例如循环体)是表示一组语句的语句，而循环是具有条件表达式和主体块的语句。因此，您需要检查当前处理的是哪种类型的语句，并以递归方式查看它。重写代码块与重写函数体几乎是一样的。

但是，当您开始替换或修改现有语句时，您会遇到问题，因为AST还包含有关分支的信息。因此，如果您在某些情况下替换跳转目标，则会破坏代码。我猜，如果直接向单个表达式和语句类型添加重写功能，而不是创建新的类型来替换它们，就可以涵盖这一点。

到目前为止，我希望它能有所帮助。