使用 natvis 的圆形双链表可视化

Question

我想为双链表编写一个natvis 可视化工具。 列表没有存储计数节点，简单的方法效果不佳，因为扩展永远不会停止（next 永远不会为空，列表的最后一项指向列表根）。

<Type Name="TListBidir&lt;*&gt;">
    <Expand>
        <LinkedListItems>
            <HeadPointer>next</HeadPointer>
            <NextPointer>next</NextPointer>
            <ValueNode>($T1 *)this</ValueNode>
        </LinkedListItems>
    </Expand>
</Type>

我希望我能够在 NextPointer 中添加一个 Condition 属性，将它与列表头进行比较，但是由于 NextPoint 在节点的上下文中被评估，我不知道将它与什么进行比较：

<NextPointer Condition="next!=XXXXXXXXX">next</NextPointer>

这是以前（2010 年）可视化工具的样子，使用跳过指令，因为#list 正在自动处理：

#list可以防止无限遍历，并且可以优雅地处理循环列表。 此外，您可以使用skip:表达式来表示不应报告的哨兵节点。 虽然名字暗示节点会被跳过，但它实际上会导致遍历停止，所以如果你的哨兵节点是第一个你应该在它之后开始遍历。

TListBidir<*,*,*>{
    children
    (
      #list(
        head: ((($T2 *)&$c)->next),
        next: next,
        skip : &($c)
      ): (($T1 *)(&$e))
    )
}

我如何在 natvis 中向调试器解释它一旦再次到达根元素就应该停止扩展列表？

Answer 1

我有一个类似的问题，不是循环列表，而是最后一个指向自身的哨兵节点，并提出了一个可能适合您需求的有趣解决方案：您可以使用三元运算符来伪造一个真正的终止。 <NextPointer>的表达式可以是您可以用普通 C 编写的任何内容，因此您可以在其中进行真正的计算（但遗憾的是，没有递归）。

（请注意，不允许将Condition属性放在<NextPointer> ，因此三元运算符是在那里完成条件的唯一方法。）

所以在我的情况下，列表是这样终止的：

<LinkedListItems>
    <HeadPointer>this</HeadPointer>
    <NextPointer>next != this ? next : 0</NextPointer>
    <ValueNode>items</ValueNode>
</LinkedListItems>

在您的情况下，如果每个节点都有一个指向其容器的指针，您可以使用它来与头节点进行比较：

<LinkedListItems>
    <HeadPointer>container-&gt;head</HeadPointer>
    <NextPointer>next != container-&gt;head ? next : 0</NextPointer>
    <ValueNode>items</ValueNode>
</LinkedListItems>

或者，没有> 实体并用更传统的 C 编写，这相当于：

next != container->head ? next : NULL

但是，如果您没有某种container反向指针，那么您可能不走运，因为无法通过仅查看循环链表中的单个节点来回答它是否有效地“最后”节点。

Answer 2

您可以使用CustomListItems元素执行此操作：

<CustomListItems>
    <Variable Name="orig_head" InitialValue="head"/>
    <Variable Name="iter" InitialValue="first_elem"/>
    <Loop>
        <Break Condition="iter == orig_head || iter == 0"/>
        <Item>*iter</Item>
        <Exec>iter = iter-&gt;next_elem</Exec>
    </Loop>
</CustomListItems>

CustomListItems允许您将头部保存在一个变量中，以便在遍历列表时可以使用它。 如果您的头部具有不同的类型，那么您需要将列表节点转换为节点类型。

Answer 3

natvis 框架目前不支持没有提供计数的循环链表。 如果您提供计数，它应该可以工作。 但是，如果没有计数，就没有什么好方法可以阻止扩张永远持续下去。