lua table的長度問題

細談一下lua裡很多人有疑問的table長度問題。

<pre name="code" class="cpp">1.> tbl = {1,2,3}  > print(#tbl)3> 2.> tbl = {1,nil,3}> print(#tbl)    3> 3.> tbl = {1,nil,3,nil}> print(#tbl)      1> 

情況1正常，情況2有點不正常，情況3很不正常，好，先上源碼。

int luaH_getn (Table *t) {  unsigned int j = t->sizearray;  if (j > 0 && ttisnil(&t->array[j - 1])) {    /* there is a boundary in the array part: (binary) search for it */    unsigned int i = 0;    while (j - i > 1) {      unsigned int m = (i+j)/2;      if (ttisnil(&t->array[m - 1])) j = m;      else i = m;    }    return i;  }  /* else must find a boundary in hash part */  else if (isdummy(t->node))  /* hash part is empty? */    return j;  /* that is easy... */  else return unbound_search(t, j);}

此函數是用來求知table的長度，理解這個函數對於lua table的整個原理有很大協助。

條件1：j>0而且數組部分最後一個為空白，則進入下面的二分尋找，此二分尋找就是找到一個i不為空白，j為空白的的兩個索引，當j-i>1就跳出來返回i.

條件2：j<=0或者數組最後一個不為空白，而且沒有hash部分，此時，沒辦法，沒得統計，折中返回數組的長度的。

條件3：j<=0或者數組最後一個不為空白，有hash部分，進入到unbound_search,從字面意思，就是在一個亂的區間尋找,此函數最終也是一個二分尋找。

先理解條件1，最上面的情況三就符合條件1的情形，好，直接上gdb.下面的截圖，慢慢看。

數組長度j = t->t->sizearray = 4,j>0,把最後一個元素列印出來：

tt_ = 0表示此元素為nil值，符合條件1，進入到二分尋找，此二分尋找就是找到一個左邊不為nil,右邊為nil時的左邊索引。

i = 0,j = 4,m = (i+j)/2 = 2,m-1 = 1,索引為1的元索是nil,0才是1，所以j = m = 2;

i = 0,j = 2,m = (i+j)/2 = 1,m-1 = 0,索引為0的元索是1,所以i = m = 1;

i = 1,j=2,退出迴圈,長度為1.

 

可以得知，就算僅僅統計只有數組部分的長度也有可能不正常。

條件2製造很簡單，跟情況2符合，看gdb:

tbl = {1,nil,3},此table度度j = t->sizearray = 3,最後一個元素tt_ = 3,n = 3,就表示此value為number類型,值為3,也就是tbl最後一個元素不為nil,t->node 而且isdummy,hash部分也為空白，折中直接返回數組長度3.

先看unbound_search函數實現：

static int unbound_search (Table *t, unsigned int j) {  unsigned int i = j;  /* i is zero or a present index */  j++;  /* find `i' and `j' such that i is present and j is not */  while (!ttisnil(luaH_getint(t, j))) {    i = j;    j *= 2;    if (j > cast(unsigned int, MAX_INT)) {  /* overflow? */      /* table was built with bad purposes: resort to linear search */      i = 1;      while (!ttisnil(luaH_getint(t, i))) i++;      return i - 1;    }  }  /* now do a binary search between them */  while (j - i > 1) {    unsigned int m = (i+j)/2;    if (ttisnil(luaH_getint(t, m))) j = m;    else i = m;  }  return i;}const TValue *luaH_getint (Table *t, int key) {  /* (1 <= key && key <= t->sizearray) */  if (cast(unsigned int, key-1) < cast(unsigned int, t->sizearray))    return &t->array[key-1];  else {    lua_Number nk = cast_num(key);    Node *n = hashnum(t, nk);    do {  /* check whether `key' is somewhere in the chain */      if (ttisnumber(gkey(n)) && luai_numeq(nvalue(gkey(n)), nk))        return gval(n);  /* that's it */      else n = gnext(n);    } while (n);    return luaO_nilobject;  }}

此函數傳入一個數組長度，也就是認為數組滿了，才進入到此函數。

第一個while就是一直尋找到一個j，而且以此j為key，不存在於table，包括數組部分和hash部分（luaH_getint的實現），側退出第一個while,如果中途j>MAX_INT,沒辦法，此j已經好大了，只能resort to linear search了，就是轉到線性尋找，一個一個找到一個為空白就返回I-1為table的長度。

 在第一個while找到j之後，此時i和j就是左邊不為nil,右邊為nil的兩個值，在此兩值之前再二分尋找，尋找到一個最小的左邊不為nil，右邊為nil的兩個值，返回前者。

 好，製造此情況，看gdb:

tbl = {1,nil,3,qs = 19891103},數組長度為3，最後一個元素不為nil,

有hash部分，見qs = 19891103,進入到一個雜亂無章的區間內尋找(unbound_search),在進入第一個while時i=3,j=4,luaH_getint的時候

,以key為4在數組部分和hash部分都不存在的。直接進入到以左邊為3，右邊為4的二分尋找(此二分尋找上面有說)。直接就返回3為table的長度。

可見，進入到unbound_search的時候，此時獲得資料長度，有可能靠譜，大部分情況都是不靠譜的。

如果數組部分是滿的而且沒有空洞情況，而且存在於hash部分的key跟數組部分是連續起來的，此時擷取長度是達到預期的，有hash部分的時候就要進入到unbound_search尋找，假如tbl = {1,2,3,[4] = 4},此時，對外來看，此tbl確實是一個數組，但在記憶體裡，並不是，1,2,3在數組部分，4在hash部分，所以在進入unbound_search，此時擷取長度也是正常的.