ASM 系列详细教程-12-ASM metadata 元数据之调试 debug

最新推荐文章于 2025-07-09 21:55:18 发布

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本文深入探讨Java类文件中包含的调试信息，包括源文件名、源行号与字节码指令映射，以及本地变量名与字节码槽位的关联。介绍了如何使用ASM框架的ClassVisitor和MethodVisitor类访问这些信息，并提供了示例代码。同时，讲解了如何在不关心调试信息时，使用ClassReader类的SKIP_DEBUG选项忽略这些信息。

Debug

使用 javac -g 编译的类包含其源文件的名称，源行号和字节码指令之间的映射以及源代码中的本地变量名称和字节码中的本地变量槽之间的映射。

此可选信息在调试器中以及可用时在异常堆栈跟踪中使用。

结构体

类的源文件名存储在专用的类文件结构部分中（请参见图2.1）。

源行号和字节码指令之间的映射存储为方法的已编译代码部分中（行号，标签）对的列表。

例如，如果l1，l2和l3是按此顺序出现的三个标签，则以下对：

(n1, l1)
(n2, l2)
(n3, l3)

表示l1和l2之间的指令来自第n1行，l2和l3之间的指令来自第n2行，l3之后的指令来自第n3行。

请注意，给定的行号可以成对出现。

这是因为与出现在单个源代码行上的表达式相对应的指令在字节码中可能不是连续的。

例如对于 (init; cond; incr 语句；通常按以下顺序编译：init语句incr cond。

源代码中的本地变量名称与字节码中的本地变量插槽之间的映射存储为方法的已编译代码部分中的（名称，类型描述符，类型签名，开始，结束，索引）元组的列表。

这样的元组意味着，在两个标签的开始和结束之间，插槽索引中的局部变量对应于其源代码中名称和类型由前三个元组元素给出的局部变量。

注意，编译器可以使用相同的局部变量槽来存储具有不同范围的不同源局部变量。

相反，可以将唯一的源局部变量编译为具有不连续范围的局部变量槽。例如，可能会出现以下情况：

l1:
... // here slot 1 contains local variable i
l2:
... // here slot 1 contains local variable j
l3:
... // here slot 1 contains local variable i again
end:

相应的元组是：

("i", "I", null, l1, l2, 1)
("j", "I", null, l2, l3, 1)
("i", "I", null, l3, end, 1)

接口和组件

使用ClassVisitor和MethodVisitor类的三种方法访问调试信息：

使用的visitSource方法访问源文件名ClassVisitor类；
源行号和字节码指令之间的映射通过MethodVisitor类的visitLineNumber方法访问，一次一对。
使用MethodVisitor类的visitLocalVariable方法访问源代码中的本地变量名称和字节码中的本地变量插槽之间的映射，一次访问一个元组。

在访问作为参数传递的标签之后，必须调用visitLineNumber方法。

实际上，在该标签之后调用它，这使得在方法访问者中很容易知道当前指令的源代码行：

public class MyAdapter extends MethodVisitor {
    int currentLine;

    public MyAdapter(MethodVisitor mv) {
        super(ASM4, mv);
    }

    @Override
    public void visitLineNumber(int line, Label start) {
        mv.visitLineNumber(line, start);
        currentLine = line;
    }
    ...
}

同样，在访问作为参数传递的标签之后，必须调用visitLocalVariable方法。

这是与上一节中介绍的对和元组相对应的示例方法调用：

visitLineNumber(n1, l1);
visitLineNumber(n2, l2);
visitLineNumber(n3, l3);
visitLocalVariable("i", "I", null, l1, l2, 1);
visitLocalVariable("j", "I", null, l2, l3, 1);
visitLocalVariable("i", "I", null, l3, end, 1);