深入V8引擎-枚举+位运算实现参数配置

不知不觉都快月底了,看了看上一篇还是6号写的,惭愧惭愧,说好的坚持。为了证明没有偷懒(其实还是沉迷了一会dota2),先上一个图自证清白。

基本上从初始化引擎,到Isolate、handleScope、Context一直到编译其实都有记录,但是实在是无从下手。虽说我的博客也没有什么教学意义,但是至少也需要有一个中心和结论。很遗憾,上述的每一步都并互有关联,也就是单独拿出来写毫无意义。而从整体架构来阐述,然后细化到这每一步,我又还没有到那个境界。因此,综合考虑下,决定先暂时放弃逐步解析,优先产出一些有意义的东西。

这一篇的内容属于V8中(或许是C++独有)使用比较普遍的一个技巧,很多模块都有使用。

当初在入门学JS的时候,到了ajax那里,跟着视频学封装。老师讲,如果参数过多,就包装成封装一个对象,这样只需要一个参数就可以了。当时我想着,一个对象也好麻烦啊,还不如封装的时候自己定义一下,如果传1,就代表是"GET"请求,传2,就代表"POST"等等。没想到,当初天真的想法,竟然在C++里面实现了。

 

下面开始正文,首先需要简单介绍一下枚举,话说各位用过TS的大佬应该都懂,或者接触过protobuf这些数据格式化库也有。枚举在很多语言中都有,定义简单说就是一系列的常量集合,通常用来做简单配置。如果没有指定值,那么就是0、1、2...依次增加,举例如下。

enum fruit {
  apple,
  banana,
  pear,
  orange = 5,
};

int main(int argc, const char * argv[]) {
  cout << "enum apple is " << fruit::apple << endl;
  cout << "enum banana is " << fruit::banana << endl;
  cout << "enum pear is " << fruit::pear << endl;
  cout << "enum orange is " << fruit::orange << endl;
  return 0;
}

这里我们定义了一个枚举类型,依次打印每一个值,会得到0、1、2,而第四个由于手动指定了值,所以会得到5。如果不去手动指定值,从JS的角度来看枚举有点类似于一个颠倒形式的数组,比如说定义['apple', 'banana', 'pear'],通过下标0、1、2可以取到对应的值,而枚举恰恰相反,通过枚举值取到的是"下标"。大部分简单的配置情况下,是不用去关心枚举具体的值。这样,关于枚举就介绍完了,很简单。

接下来,来看看V8是如何利用这个数据类型来实现参数配置。在对JS源码字符串的编译过程中,有一个类十分重要,负责记录String => AST的过程,名为ParseInfo,这里不去探究转换过程,单纯看一下这个类的标记配置相关,类定义如下。

namespace v8 {
namespace interval {

// A container for the inputs, configuration options, and outputs of parsing.
/**
 * 有5个构造函数和大量私有属性
 */
class ParseInfo {
  public:
    explicit ParseInfo(AccountingAllocator* zone_allocator);
    explicit ParseInfo(Isolate*);
    ParseInfo(Isolate*, AccountingAllocator* zone_allocator);
    ParseInfo(Isolate* isolate, Handle<Script> script);
    ParseInfo(Isolate* isolate, Handle<SharedFunctionInfo> shared);
  private:
    // Various configuration flags for parsing.
    enum Flag {
      kToplevel = 1 << 0,
      kEager = 1 << 1,
      kEval = 1 << 2,
      kStrictMode = 1 << 3,
      kNative = 1 << 4,
      // ...more
    };
    unsigned flags_;
    void SetFlag(Flag f) { flags_ |= f; }
    void SetFlag(Flag f, bool v) { flags_ = v ? flags_ | f : flags_ & ~f; }
    bool GetFlag(Flag f) const { return (flags_ & f) != 0; }
};

省略了很多代码,这个类真的超级大,特别是构造函数,虽说内部走的Isolate那一个,但是变向的调用会走全套构造。目前只需要关心私有属性枚举Flag和其相关的三个方法,Flag负责标记编译的代码的一些特征,比如说[native code]、module、IIFE、'strict mode'等等。

枚举Flag的定义有点意思,除去了正常的语义化集合,每一项都给了具体的值,依次为1、2、4、8...,后面会解释原因。flags_就代表了整个Flag的配置,类型比较狗,只注明了一个无符号类型,大部门情况下编译器会认为是一个unsigned int。剩下的三个方法则是根据参数来调整flag_的值,具体实现非常简单,但是理解起来有点恶心,全是位运算。

如果要理解这个操作的原理,需要从二进制的角度来理解,枚举类型的每一个值,其实代表的是二进制的1、10、100、1000等等,所以flags_其实也需要从二进制来理解,默认情况是一个全0的数。这样再来看SetFlag方法,假设解析中发现字符串"strict mode",此时需要调用SetFlag(Flag::kStrictMode)来设置参数,或运算表示只要有一个是1即置1,所以flags_的第4位会被置位1,值就变成了1000。

那么GetFlag就很好理解了,传入一个Flag枚举值,由于与运算需要两个都是1才会为真,而传入的总为1,所以只要flag_对应的位为1(即被设置过)就会返回真。

而SetFlag的重载方法则是一个扩展,当第二个参数为true时,使用与单参数一致。当第二个参数为false时,会将该位置0,也就是取消这个配置。

这样,用一个数字就可以代表非常多的编译参数。在应用时,直接取出数字对应位数的值,如果为1,说明该配置为真,否则为假,即简单,又很高效。当然,这个方法的局限性也很明显,只能针对布尔值的配置,如果是复杂类型那还是需要一个xxxoptions的类来管理。

 

因为实在太简单了,所以我也懒得画图,应该能理解吧。

posted @ 2019-06-25 15:26 书生小龙 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏