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表达式求值

DetSim 提供了类似 gdb 的表达式求值功能，支持变量访问、指针操作、结构体成员访问、类型转换等。

支持的表达式类型

基本表达式

• 变量访问: g_int, g_long - 访问全局变量
• 数组索引: g_int_arr[2], g_str[0] - 数组元素访问
• 指针解引用: *g_int_ptr, **g_double_ptr - 多级指针解引用
• 取地址: &g_int - 获取变量地址

结构体和联合体

• 成员访问: g_basic.x, g_basic.y - 结构体成员访问
• 指针成员访问: g_basic_ptr->x, g_rect_ptr->br.x - 通过指针访问成员

类型转换

支持 C 语言风格的类型转换，包括结构体指针转换：

// 将 void* 转换为具体结构体指针
((struct hidden_struct*)g_container.hidden_data)->secret_value

// 基础类型指针转换
(int*)g_generic_ptr

// 结构体指针转换
(point*)g_generic_ptr

这在被测系统将结构体隐藏在 void* 后面时特别有用，可以通过类型转换重新访问结构体细节。

进程限定

在多进程模式下，可以使用 traceeN() 语法指定表达式在哪个进程的上下文中求值：

tracee0(g_int == 42)          # 在进程 0 中求值
tracee1(g_container.num_rects)  # 在进程 1 中求值

运算符

• 算术: +, -, *, /, %
• 比较: ==, !=, <, >, <=, >=
• 逻辑: &&, ||, !
• 位运算: &, |, ^, ~, <<, >>
• 自增/自减: ++, --（前缀和后缀）
• 三元条件: cond ? then : else

特殊操作符

• sizeof: sizeof(g_int), sizeof(int) - 获取大小
• offsetof: offsetof(struct point, x) - 获取成员偏移
• typeof: typeof(g_int) - 获取类型名

使用示例

基本类型检查

(pmc) p g_int
g_int = 42

(pmc) p g_int == 42
true

(pmc) p g_char == 'A'
true

数组和指针

(pmc) p g_int_arr[2]
g_int_arr[2] = 30

(pmc) p *g_int_ptr
*g_int_ptr = 42

(pmc) p **g_double_ptr
**g_double_ptr = 42

结构体访问

(pmc) p g_basic
{
  x = 100,
  y = 200,
}

(pmc) p g_basic_ptr->x
g_basic_ptr->x = 100

(pmc) p g_rect_ptr->br.x
g_rect_ptr->br.x = 100

类型转换

(pmc) p (int*)g_generic_ptr
0x404080

(pmc) p ((point*)g_generic_ptr)->x
((point*)g_generic_ptr)->x = 10

(pmc) p ((hidden_struct*)g_container.hidden_data)->secret_value
((hidden_struct*)g_container.hidden_data)->secret_value = 42

实现机制

DetSim 采用第一种实现方式：在 tracer 中解析表达式，通过 DWARF 调试信息获取变量地址、类型和成员偏移量，使用 ptrace 读写 tracee 内存来进行求值。

表达式解析使用 flex/bison 实现完整的 C 表达式语法，AST（抽象语法树）节点负责实际的求值逻辑：

• VariableNode: 变量查找，通过 DWARF 获取地址
• MemberAccessNode: 成员访问，支持 . 和 ->
• ArrayIndexNode: 数组索引
• DereferenceNode: 指针解引用
• CastNode: 类型转换
• BinaryOpNode: 二元运算

类型系统通过 type_info 结构维护，支持基础类型、结构体、数组和指针的完整类型信息。