Lua中資料類型的源碼實現，lua資料類型源碼

Lua中資料類型的源碼實現，lua資料類型源碼

    概述

    在Lua中有8種基礎類型：nil、boolean、number、string、userdata、function、thread和table。可以使用函數type查看某個變數或值的類型，返回相應的類型名稱。像其他動態語言一樣，在語言中沒有類型定義的文法，每個值都攜帶了它自身的類型資訊。下面將通過Lua 5.2.1的源碼來看類型的實現。

   源碼實現

     Lua將值表示成帶標誌的聯合結構，代碼如下（lobject.h）：

 90 /* 91 ** Union of all Lua values 92 */ 93 typedef union Value Value;100 /*101 ** Tagged Values. This is the basic representation of values in Lua,102 ** an actual value plus a tag with its type.103 */104 105 #define TValuefields    Value value_; int tt_400 struct lua_TValue {401   TValuefields;402 };

可以看出結構體有兩個成員：

    一個是整型的tt_用來表示資料類型，Lua中所有的資料類型定義如下（lua.h）：

 78 #define LUA_TNIL        0 79 #define LUA_TBOOLEAN        1 80 #define LUA_TLIGHTUSERDATA  2 81 #define LUA_TNUMBER     3 82 #define LUA_TSTRING     4 83 #define LUA_TTABLE      5 84 #define LUA_TFUNCTION       6 85 #define LUA_TUSERDATA       7 86 #define LUA_TTHREAD     8

可以看到實現了9種資料類型，其中把文法中userdata分為LUA_TLIGHTUSERDATA和LUA_TUSERDATA，其中前一種類型即為輕量級userdata（light userdata），輕量級userdata是一種表示C指標的值，對Lua虛擬機器來說，這種資料類型不需要GC（記憶體回收），其指向的記憶體由使用者指派和釋放；後一種userdata類型完全userdata（full userdata），記憶體是由Lua虛擬機器分配，並有GC機制負責處理。

 結構體lua_TValue另一個資料成員是value_，它是一個聯合體，代碼如下（lobject.h）：

 96 #define numfield    lua_Number n;    /* numbers */103 typedef LUA_NUMBER lua_Number;(lua.h)392 #define LUA_NUMBER     double(luaconf.h)391 union Value { 392   GCObject *gc;    /* collectable objects */393   void *p;         /* light userdata */394   int b;           /* booleans */395   lua_CFunction f; /* light C functions */396   numfield         /* numbers */397 };

通過注釋，可以很容易理解每個成員的含義，但有必要對以下幾個成員說明：

    numfield：用來表示所有數值，其實質對應的是double類型。包括整型也是用這個來表示。另外在Lua 5.3實現，分開了整型和浮點數的表示。

    GCObject *gc：用來指向那些需要記憶體回收的對象，包括string、table、function、完全userdata和thread類型。GCObject用來表示可以記憶體回收的對象，它也是一個聯合體，其代碼如下（lstate.h）

185 union GCObject {186   GCheader gch;  /* common header */187   union TString ts;188   union Udata u;189   union Closure cl;190   struct Table h;191   struct Proto p;192   struct UpVal uv;193   struct lua_State th;  /* thread */194 };

其中成員GCheader gch主要用於GC回收機制使用。其他成員比如TString ts才是真正儲存值的結構，而這些資料結構也會有GCheader，用於GC管理。

    總的來說，Lua中各種數值類型結構如下：

    最後，關於Lua的資料類型實現，值得指出使用帶標誌的結構體來表示Lua的數值類型，使得Lua中任何一種資料類型至少佔用的空間是個16位元組（結構體還需要對其），就算nil類型，也會佔用8個位元組的空間，因此拷貝Lua值是比較耗時的。下一篇文章將討論Lua字串的實現。

參考資料

http://blog.aliyun.com/761

lua5.2.1源碼