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lua lua_State 结构设计

数据结构

lua的内存结构最主要有三大块,lua_State、 CallInfo、 lua_TValue。

  • lua_State里面的 stack (栈)是主要的内存结构,类型是 lua_TValue;
  • lua_TValue 主要是Value,是一个 uion,存的内容根据 lua_TValue.tt_ 标记;
  • CallInfo 用于记录函数调用信息:作用的栈区间,返回数量,调用链表。
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typedef union lua_Value {
void * p; // LUA_TLIGHTUSERDATA
int b; // bool
lua_Integer i; // integer
lua_Number n; // number
lua_CFunction f; // function
} Value;

typedef struct lua_TValue {
Value value_;
int tt_;
} TValue;

typedef TValue* StkId;

struct CallInfo {
StkId func; // 被调用函数在栈中的位置
StkId top; // 被调用函数的栈顶位置
int nresult; // 又多少个返回值
int callstatus; // 调用状态
struct CallInfo* next; // 下一个调用
struct CallInfo* previous; // 上一个调用
};

typedef struct lua_State {
StkId stack; // 栈
StkId stack_last; // 从这里开始,栈不能被使用
StkId top; // 栈顶
int stack_size; // 大小
struct lua_longjmp * errorjmp;
int status; // 状态
struct lua_State * next; // 下一个lua_State,通常创建协程时会产生
struct lua_State * previous;
struct CallInfo base_ci; // 和lua_State生命周期一致的函数调用信息
struct CallInfo* ci; // 当前运作的CallInfo
struct global_State* l_G; // global_state指针
ptrdiff_t errorfunc; // 错误函数位于栈的那个位置
int ncalls; // 进行了多少次函数调用
} lua_State;

主要操作

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// lua_State的创建和销毁
struct lua_State* lua_newstate(lua_Alloc alloc, void* ud);
void lua_close(struct lua_State* L);
// 入栈
void increase_top(struct lua_State* L);
void lua_pushinteger(struct lua_State* L, int integer);

// 出栈
void lua_settop(struct lua_State* L, int idx);
int lua_gettop(struct lua_State* L);
void lua_pop(struct lua_State* L);

// 取栈上的值
lua_Integer lua_tointegerx(struct lua_State* L, int idx, int* isnum);

// 创建新的函数对象CallInfo
static struct CallInfo* next_ci(struct lua_State* L, StkId func, int nresult);