Lua5.4 源码剖析——性能优化与原理分析
本篇教程将引导您深入学习Lua在日常编程中如何通过优化写法来提升性能、降低内存消耗。牌源牌源在讲解每个优化案例时，码n码将附上部分Lua虚拟机源代码实现，棋g棋帮助您理解背后的牌源牌源原理。 我们将对优化的码n码逆向思维ea源码评级进行标注：0星至3星，推荐评级越高，棋g棋优化效果越明显。牌源牌源优化分为以下类别：CPU优化、码n码内存优化、棋g棋堆栈优化等。牌源牌源 测试设备：个人MacBookPro，码n码配置为4核2.2GHz i7处理器。棋g棋使用Lua自带的牌源牌源os.clock()函数进行时间测量，以精确到毫秒级别。码n码为了突出不同写法的性能差异，测试通常循环执行多次并累计总消耗。 下面是推荐程度从高到低的优化方法： 3星优化：全类型通用CPU优化：高频访问的对象应先赋值给local变量。示例：用循环模拟高频访问，每次访问math.random函数创建随机数。推荐程度：极力推荐。
String类型优化：使用table.concat函数拼接字符串。示例：循环拼接多个随机数到字符串。推荐程度：极力推荐。
Table类型优化：Table构造时完成数据初始化。示例：创建初始值为1,2,3的Table。推荐程度：极力推荐。
Function类型优化：使用尾调用避免堆栈溢出。示例：递归求和函数。推荐程度：极力推荐。
Thread类型优化：复用协程以减少创建和销毁开销。示例：执行多个不同函数。推荐程度：极力推荐。
2星优化：Table类型优化：数据插入使用t[key]=value方式。示例：插入1到的数字。推荐程度：较为推荐。
1星优化：全类型通用优化：变量定义时同时赋值。示例：初始化整数变量。推荐程度：一般推荐。
Nil类型优化：相邻赋值nil。示例：定义6个变量，富贵畅玩源码其中3个为nil。推荐程度：一般推荐。
Function类型优化：不返回多余的返回值。示例：外部请求第一个返回值。推荐程度：一般推荐。
0星优化：全类型通用优化：for循环终止条件无需提前计算缓存。示例：复杂函数计算循环终止条件。推荐程度：无效优化。
Nil类型优化：初始化时显示赋值和隐式赋值效果相同。示例：定义一个nil变量。推荐程度：无效优化。
总结：本文从源码层面深入分析了Lua优化策略。请根据推荐评级在日常开发中灵活应用。感谢阅读！Unlua源码解析（附） 读源码的前置知识
在解析Unlua源码时，需要熟悉Lua的基本API和交互机制。以下为关键API及功能解析：
1. lua_getfield(L, k)：获取指定表中由key k指向的值，压入栈顶。
2. lua_gettop(L)：返回栈顶元素的索引，即栈的大小。
3. lua_rawget(L, -2)：与lua_getfield类似，获取t[k]的值压入栈顶，但不调用元方法。
4. lua_rawset(L, -4)：设置t[k] = v，同样不通过元方法。
5. lua_remove(L, -2)：移除栈中index为-2的内容，之后所有元素下移。
6. Lua与C++交互机制：调用开始时，Lua参数依次压入栈；调用结束时，C++返回值压入栈，同时返回值数量。
在lua.h中，lua与C交互的API如下：
1.1 lua_register：将C函数设置为全局名称的新值，允许Lua端调用。
1.2 lua_gettop：返回栈顶元素的索引，用于获取栈大小。
1.3 lua_pop：弹出栈中指定数量的值。
1.4 lua_tolstring：将指定位置的值转换为C字符串，并返回字符串长度。
1.5 lua_tostring：与lua_tolstring类似，游戏牌类源码但返回长度为NULL。
1.6 lua_getfield：将表中key指向的值压入栈顶。
1.7 luaL_getmetatable：获取指定表的元表并入栈。
1.8 luaL_newmetatable：创建新元表并入栈，或重用已有。
1.9 lua_getmetatable：获取指定索引处的表的元表。
1. lua_pushstring：将字符串入栈，Lua会做拷贝。
1. lua_settable：设置表中key对应的值。
1. lua_rawset：与lua_settable类似，不调用元方法。
1. lua_gettable：从表中获取key对应的值。
1. lua_rawget：与lua_gettable类似，不调用元方法。
1. lua_pushinteger：将数字入栈。
1. lua_pushlightuserdata：将指针入栈。
1. lua_pushcclosure：创建闭包入栈。
1. lua_pushvalue：复制指定位置的值入栈。
1. lua_setmetatable：设置表元表。
1. lua_getglobal：获取全局变量并入栈。
1. lua_setglobal：设置全局变量值。
1. lua_pushnil：入栈nil值。
1. lua_upvalueindex：获取闭包中的upvalue。
1. lua_touserdata：返回完整 userdata 或 light userdata 指针。
1. lua_newtable：创建空表并入栈。
1. lua_createtable：预分配空间后创建空表。
1. lua_next：用于遍历表元素。
1. lua_tolstring：将指定位置的值转换为C字符串。
1. lua_tostring：与lua_tolstring类似，但不返回长度。
1. lua_newuserdata：分配内存并创建 userdata。
1. lua_call：调用Lua函数。
1. lua_pcall：与lua_call类似，用于调用Lua函数。
在Lua中，存在一些全局方法如rawset和rawget，用于直接写入或读取表元素而避免元方法的调用。
综上所述，通过掌握这些API，开发者能有效利用Lua与C++的出售棋类游戏源码交互机制，实现复杂、高效的数据处理和逻辑交互。
LuaJIT源码分析（一）搭建调试环境
LuaJIT，这个以高效著称的lua即时编译器（JIT），因其源码资料稀缺，促使我们不得不自建环境进行深入学习。分析源码的第一步，就是搭建一个可用于调试的环境，但即使是这个初始步骤，能找到的指导也相当有限，反映出LuaJIT的编译过程复杂性。
首先，从官方git仓库开始，通过命令`git clone https://luajit.org/git/luajit.git`获取源代码。GitHub上也有相应的镜像地址。对于调试，LuaJIT提供msvcbuild.bat脚本，位于src目录下，它将编译过程分为三个阶段：构建minilua，用于平台判断和执行lua脚本；buildvm生成库函数映射；以及lua库的编译和最终LuaJIT的生成。该脚本需在Visual Studio Command Prompt环境中以管理员权限运行，且有四个可选编译参数。
在调试时，我们无需这些选项，但需要保留中间代码。因此，需要在脚本中注释掉清理代码的部分。在Visual Studio 的位命令提示符中，切换到src目录并运行`msvcbuild.bat`。编译过程快速，成功时会看到日志信息。在src目录下，luajit.exe即为lua虚拟机。
接着，在src目录的同级目录创建一个VS工程，将源文件和头文件添加进来。初次尝试调试可能会遇到关于strerror函数安全性的警告，这可以通过在工程属性中添加_CRT_SECURE_NO_WARNINGS宏来解决。然而，链接阶段可能会出现重复定义的乐园门票源码错误，这与ljamalg.c文件的编译选项有关。amalg选项用于生成单个大文件，以优化代码，但我们通常不启用它。
排除ljamalg.c后，再次尝试调试，可能还需要手动添加buildvm阶段生成的目标文件。当LuaJIT启动并设置好断点后，就可以开始调试源码了。至此，你已经成功搭建了一个LuaJIT的调试环境，为深入理解其工作原理铺平了道路。
Lua5.4 源码剖析——杂谈 之 如何调试Lua源码
我们有时候写了一段Lua代码，希望能通过断点调试的方式看一下我们的代码在执行过程中Lua虚拟机的状态与运行流程。本篇教程我将教大家Windows与Mac环境下如何配置Lua源码调试环境。
Lua调试环境需要有Lua源码，我们从官网下载源码：
Windows下Lua源码调试环境搭建
1）下载Visual Studio，可自行在官网下载最新版本即可：
2）打开VIsual Studio，创建一个新的C++控制台工程，我这里以Visual Studio 版本进行举例：
项目可任意命名，本例中我们命名为TestLua：
3）工程中添加Lua源码文件：
3.1）拷贝源代码文件到项目的文件夹，Makefile文件可以不拷贝：
3.2）把上面这些文件导入工程：
"
.h
头文件导入：导入所有".h"后缀文件到头文件文件夹中（右键头文件->添加->现有项）：
"
.c
源文件导入：导入所有".c"后缀文件到源文件的文件夹（右键源文件->添加->现有项）：
4）生成exe可执行文件：
文件都导入完成了，这时候如果按"生成"或者"F5"，会有如下的报错：
这是因为除了我们创建项目工程的时候自带源文件中的一个main函数以外，Lua源码中也定义了两个Main函数。他们分别对应的是luac编译工具的启动函数和lua运行工具的启动函数。要想编译通过，我们只需要根据自己要调试目的，从3个main里面把用不到的2个main删掉或者重命名即可。
本例中，我打算在自己的main里面实现通过dofile函数执行一个Lua文件的功能，所以我不需要启动lua和luac指令控制台，所以我把他们的main函数改名：
luac.c：把main函数改名为luac_main函数：
lua.c：把main函数改为lua_main：
上述源码中多余的2个main函数都改名了，这时候已经能编译通过并生成出exe可执行文件了。
接下来我们可以开始编写自己的main函数逻辑了，打开TestLua.cpp，输入以下内容，作用是运行一个在项目目录下名字为"testlua.lua"的lua文件：
5）testlua.lua文件创建与编写：
上述代码在运行时会执行testlua.lua文件，接下来我们就需要在工程目录下创建这个将要被执行的testlua.lua文件：
打开testlua.lua文件，添加任意lua代码，这里我们简单调用print打印一句信息：
6）在Visual Studio中按“F5”开启调试，可以看到控制台被成功运行，我们的lua文件也被成功执行，打印出了信息：
7）断点调试指令OpCode：
学习过我的《Lua源码剖析 之 虚拟机》系列教程的同学应该知道Lua的指令就是各种OpCode的执行，我们可以在《lvm.c》的下面这个地方加断点再按F5重新启动程序，程序在每执行一条OpCode指令就会在这处代码断点下来，这时候我们就能看到下一条要执行的OpCode是哪一条了：
在本例中的print函数最终会执行到OP_CALL这个调用分支：
Windows环境下搭建Lua源码调试环境的教程到此结束。
Mac下Lua源码调试环境搭建
因为大部分流程与上面Windows一样，所以我下面会省略一些重复步骤。
1）下载XCode，可自行在AppStore进行下载。
2）打开XCode，创建一个新的C++控制台工程，本例中命名为TestLua：
3）工程中添加Lua源码文件：
3.1）拷贝源代码文件到项目的文件夹，Makefile文件可以不拷贝：
3.2）把拷贝后的文件导入工程：
不需要区分".h"和".cpp"，全选导进来就好了：
4）与Windows流程同样，把源码自带的2个main函数改名：
luac.c：把main函数改名为luac_main函数：
lua.c：把main函数改为lua_main：
把源码中多余的2个main函数都改名了，接下来同样，开始编写我们的main.cpp，打开该文件并添加代码如下代码。为了在mac下文件读取代码更简洁，在下面的Lua文件我暂时先使用文件的绝对路径，暂时把testlua.lua文件放在我的mac的桌面上进行读取：
5）在mac的桌面上创建testlua.lua文件，添加任意lua代码：
6）同理可正常运行或者加断点进行调试，这里不再赘述：
总结
本文我们学习了如何在Windows与Mac下搭建Lua源码调试环境。另外，我们上述使用的例子是通过dofile运行一个lua文件，同学们也可以试试保留lua.c里面的main函数，删掉另外两个，此时按开始调试可启动lua的即时解析控制台，在控制台里面可自行输入任意Lua代码，并可断点查看即时运行状态或最终结果，感兴趣的同学可以自行试试。
不过，尽管能调试Lua源码，但如果之前没有学习过我的那些Lua源码剖析教程，可能很多地方会看不懂，所以这里建议有空的同学还是可以先去学习一下的。
谢谢阅读。
《Lua5.4 源码剖析——基本数据类型 之 Function》
在编程语言中，函数作为重要的元素，可以分为第一类值语言和第二类值语言。第一类值语言如Lua，其函数与数值类型、布尔类型地位相同，可动态创建、存储与销毁；第二类值语言则无法实现这些操作。Lua是第一类值语言，支持动态函数创建与销毁。
在Lua中，函数的基本类型枚举为LUA_TFUNCTION，对应8位二进制为 。函数类型变体包括三种：LUA_VLCL（Lua闭包）、LUA_VLCF（C函数指针）和LUA_CCCL（C语言闭包）。闭包由函数与UpValue组成，UpValue为在当前函数外声明但函数内可以访问的变量，类似于局部变量但具备一定作用域。
闭包分为C类型闭包与Lua类型闭包。C类型闭包在Lua源代码中由C语言实现，主要用于调用C函数。Lua类型闭包则在Lua中动态创建，支持多层嵌套与UpValue管理。闭包实现方式包括C语言闭包和Lua闭包。
Lua闭包由ClosureHeader宏定义，包含闭包的类型标识、UpValue数组长度、垃圾回收列表等信息。闭包内部的函数通过Proto数据结构定义，包含参数数量、最大寄存器数量、UpValue数量等属性。Lua闭包中的UpValue通过UpVal类型管理，UpVal状态分为open和close两种，open状态时UpVal存储在链表中，close状态时UpVal的值被保存，直到函数返回时才被销毁。
在实现多返回值时，Lua通过调整运行堆栈的结构，将多个返回值合并，减少内存使用。在尾调用消除中，Lua在函数执行结束时，复用当前函数的栈空间进行下一次函数调用，避免了堆栈溢出的问题。Lua的尾调用优化使得函数调用效率更高，程序运行更稳定。
Lua5.4 源码剖析——虚拟机6 之 OpCode大全
深入探索Lua5.4虚拟机的奥秘——OpCode大揭秘 在Lua5.4的世界里，多个精心设计的OpCode构成了其强大的指令集，它们像乐谱上的音符，驱动着程序的旋律。让我们一起走入Lua5.4的虚拟机，逐个解析这些关键的指令代码单元。数据加载乐章
首先，我们来到数据加载的舞台，OpCode在这里翩翩起舞:OP_MOVE: 轻盈地将值从一个寄存器转移到另一个，就像调色板上的颜色流转。
OP_LOADI/OP_LOADF/OP_LOADK/OP_LOADKX: 数字的音符——整数、浮点数、常量和UpValue，一一奏响。
OP_LOADTRUE/OP_LOADFALSE: 布尔值的二元抉择，为逻辑运算注入力量。
OP_LOADNIL/OP_GETUPVALUE/OP_GETTABUP: 无尽的赋值之路，从零开始，直至无穷。
算术运算交响曲
接着，我们进入算术运算的篇章，OpCode在此处激荡:从简单的OP_ADDK（R[A]:=R[B]+K[C]）到OP_SUBK、OP_MULK、OP_MODK，再到OP_POWK和OP_DIVK，每个都是音符间的和谐对话。
直接数字运算，如OP_ADDI（R[A] = R[B] + sC），界限清晰，无需预存，如音乐中的即兴演奏。
寄存器间的算术运算，如OP_ADD、OP_SUB等，像弦乐四重奏中的协奏。
位运算与Table操作
然后，我们步入位运算和Table操作的篇章，它们是程序逻辑的精密齿轮：OP_BANDK、OP_BORK和OP_BXORK，与数字或寄存器进行二进制对话，像编钟的和谐共鸣。
OP_SHL和OP_SHR，位移的旋律，为数据结构增添深度。
OP_NEWTABLE创生新表，OP_GETI/GETFIELD/GETTABLE查询信息，OP_SETI/SETFIELD/SETTABLE则进行修改，像编排一场数据舞蹈。
元方法与函数调用
接下来，元方法与函数调用的乐章，OpCode在其中担任指挥:MMBIN、MMBINI和MMBINK，元方法调用的三种旋律，为对象赋予魔法。
OP_CALL和OP_TAILCALL，函数调用的起始与结束，像指挥家的挥棒和收棒。
OP_VARARGPREP和OP_VARARG，处理可变参数，为函数调用增添变奏。
跳转与控制流
最后，我们来到指令的跳跃和控制流部分，OP_JMP如同指挥棒，引导程序的旋律:OP_JMP的精确跳跃，如同乐章的节奏变化，控制程序的进程。
在Lua 5.4中，goto的加入，让程序的流程更加灵活。
等式判断与循环
等式判断与循环的OpCode，如同交响乐的高潮，丰富而有力:OP_EQ、OP_LT、OP_LE、OP_GTI、OP_GEI，比较与判断，赋予逻辑深度。
OP_TEST和OP_TESTSET，条件判断与赋值的巧妙结合。
OP_FORPREP和OP_TFORPREP，循环的启动与准备，OP_FORLOOP和OP_TFORCALL，执行旋律的反复。
杂项OpCode的精彩点缀
最后，8个杂项OpCode为乐章画上完满的句号:OP_UNM：数值取负，反转音符的旋律。
OP_BNOT：位取反，逻辑的翻转。
OP_NOT：条件取反，为逻辑增添复杂性。
OP_LEN：求对象长度，探索数据的深度。
OP_CONCAT：字符串拼接，连接旋律的片段。
OP_SETLIST：创建列表，初始化的序曲。
深入理解Lua5.4的OpCode，就像欣赏一场丰富的音乐盛宴，每一个音符都蕴含着程序的智慧与力量。让我们沉浸在这奇妙的虚拟机世界，继续探索更深层次的编程奥秘。祝你乐在其中，收获满满!
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