1.《Lua5.4 源码剖析——基本数据类型 之 数字类型》
2.Lua如何进行大数运算（附源码）
3.lua可以被编辑修改吗？
4.LuaJIT源码分析（一）搭建调试环境
5.Lua5.4 源码剖析——虚拟机6 之 OpCode大全
6.Lua GC机制分析与理解-上

《Lua5.4 源码剖析——基本数据类型 之 数字类型》

       数字类型在编程中分为整数和浮点数两种。码分在Lua语言的码分5.3版本之前，所有数字都被底层实现为浮点数，码分整数的码分概念并未独立出来，而是码分通过浮点数的IEEE表示法进行表示与数据存储。这样，码分DFU抹除源码在进行整数运算时，码分可能会在多次运算后累积产生出意外的码分浮点误差。因此，码分从Lua5.3版本开始，码分Lua引入了对整数的码分支持，使其不再依赖于浮点数进行表示，码分并且支持位运算等整数运算操作符。码分

       在Lua语言中，码分每个基础对象需要存储其类型标识，码分这个标识在源码《lua.h》中定义为tt，数字类型的tt枚举值为LUA_TNUMBER（对应数字3）。由于数字类型分为整型和浮点型，它们通过类型变体来区分。在源码《lobject.h》中，类型变体LUA_VNUMINT表示整型，而LUA_VNUMFLT表示浮点型。

       数字类型在TValue中定义了Value字段，这个字段包含i和n两个字段，用于分别存储整型和浮点型的数值。在历史原因的影响下，lua_Number并不是指所有数字类型，而是专门指浮点类型；lua_Integer则专门指整型。因此，设置整数或浮点数时，需要先设置Value字段中的n字段（整型）或i字段（浮点型），然后使用settt_宏设置type tag(tt)字段为对应值LUA_VNUMFLT或LUA_VNUMINT。

       在底层，数字类型的数据类型具体表现为lua_Integer和lua_Number。在源码《lua.h》中声明，lua_Number为LUA_NUMBER，lua_Integer为LUA_INTEGER。深入学习它们的定义，可以看到整型有int、long、long long三种类型，浮点型有float、double、long double三种类型。Lua5.4的默认配置中，整型使用long long类型，浮点型使用double类型。在Windows平台上，整型使用__int类型。

       至此，数字类型的讲解就告一段落。希望本文对理解Lua语言中的数字类型有所帮助。

Lua如何进行大数运算（附源码）

       在游戏服务器开发中，大数计算是常见但难以避免的问题。一般数值计算在math.maxinteger范围内可直接使用Lua常规计算，文档源码推荐超出范围则需大数计算。本文介绍了两种基于Lua的大数计算库：基于Boost的Lua库和基于GNU bc的Lua库lbc。

       基于Boost的Lua库通过安装Lua、Boost和GCC，编译生成Lua直接引用的so库。编译方式有正常编译和捆绑编译。捆绑编译通过make_boost.sh脚本将boost文件复制到boost文件夹，简化编译过程。但需要注意，捆绑编译可能不适用于最新版本的boost。

       基于GNU bc的Lua库lbc由Lua的作者之一编写，具有简单、小巧、易用等特点。编译简单，几乎只需执行make。测试结果显示，lbc在位字符的数字上，执行加减乘除各一次，其时间在1秒以下，符合要求。

       本文还介绍了基于MAPM的Lua库lmapm，其特点与lbc类似。两种库在测试中表现稳定，但lbc提供了详细的位数信息，而lmapm采用科学计数法表示结果。

       最后，本文建议根据实际需求选择合适的大数计算库。对于简单、方便、源码、可修改、可移植和精度要求较高的项目，lbc是不错的选择。同时，还介绍了其他开源的大数计算库，供读者参考。

lua可以被编辑修改吗？

       是的，Lua可以被编辑修改。

       Lua是一种轻量级、可嵌入的脚本语言，广泛应用于游戏开发、网络应用、自动化测试等多个领域。作为一种解释型语言，Lua的源代码以文本文件的形式存在，这意味着开发者可以直接使用文本编辑器来查看和修改Lua脚本。Lua的语法简洁明了，易于上手，使得编辑和修改Lua脚本成为一项相对简单的任务。

       举一个具体的例子，在游戏开发中，Lua经常被用来编写游戏的逻辑脚本。当游戏开发者需要修改某个角色的影视类源码行为或者调整游戏的关卡设计时，他们可以直接打开对应的Lua脚本文件，使用文本编辑器进行修改。修改后的Lua脚本会重新被游戏引擎加载和执行，从而实现游戏逻辑的更新。

       此外，Lua还提供了丰富的库和API，使得开发者能够轻松地扩展Lua的功能。这些库和API可以被用来编写自定义的函数和模块，进一步增强了Lua的灵活性和可定制性。因此，不仅Lua的脚本文件可以被编辑修改，Lua本身的功能也可以通过编程来扩展和修改。

       总的来说，Lua作为一种脚本语言，其可编辑修改的特性使得它非常适用于需要频繁调整逻辑和功能的应用场景。无论是游戏开发、网络编程还是自动化测试，Lua都能提供高效且灵活的解决方案。

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。cat点评源码然而，链接阶段可能会出现重复定义的错误，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——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，hyperf游戏源码像编钟的和谐共鸣。

       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!

Lua GC机制分析与理解-上

       lua的垃圾回收(Garbage Collect)在lua编程中占据关键地位，尤其在5.3.4版本的源码中，本文将基于此版本进行深入探讨。lua采用的是标记清除式GC算法，其流程包括标记和清除两步骤：标记阶段从若干根节点开始，逐层追踪相关对象；清除阶段遍历标记过的对象链表，删除不再需要的内存。

       在lua的垃圾回收中，使用白、灰、黑三种颜色标识对象的状态。白色代表可回收状态，初始对象为白色，表示未被访问；灰色代表待标记状态，已访问但引用的其他对象未标记；黑色则表示对象已完全标记，不可回收。为了区分新建对象的特殊情况，lua引入了白1和白2，确保在标记阶段结束后的清除阶段，新创建的对象不会被错误地清除。

       GC过程从新建对象开始，通过luaC_newobj函数创建可回收对象，并将其标记为白色。触发GC的条件包括手动调用或内存使用超过设定阈值。在lua5.1之后，引入了分步执行机制，提高了系统的实时性，核心函数singlestep负责管理整个过程。

       标记阶段从根对象开始，将白色变为灰色，并加入灰色链表。清除阶段则根据对象类型分步进行，如字符串直接回收，其他类型逐个检查颜色并释放空间。整个过程非搬迁式，不涉及内存整理。

       总结起来，lua的GC机制就是通过灰色链表进行标记，然后遍历内存链表进行清除。虽然本文主要基于5.3.4版本，但原理适用于不同版本的lua。任何理解或改进的建议，都欢迎读者批评指正，期待您的反馈，感谢阅读。

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。

LuaJIT源码分析（二）数据类型

       LuaJIT，作为Lua的高性能版本，其源码分析中关于数据类型处理的细节颇值得研究。它在数据结构的定义上与Lua 5.1稍有不同，通过通用的数据结构TValue来表示各种Lua数据类型，但其复杂性体现在了内含的若干宏上，增加了理解的难度。这些宏如LJ_ALIGN、LJ_GC、LJ_ENDIAN_LOHI、LJ_FR2等，分别用于内存对齐、GC模式的选择、大小端判断以及浮点数编码格式的选择。

       LJ_ALIGN宏用于确保struct内存对齐，以提高内存访问效率。LJ_GC宏在当前平台为位且无强制禁用的情况下生效，表明LuaJIT支持位GC（垃圾回收）模式。LJ_ENDIAN_LOHI宏则根据平台的字节顺序来确定结构的布局，而x平台采用小端序。

       对于TValue结构的定义，通过处理宏后可以简化为一个位的结构体，包含一个union，用于统一表示Lua的各种数据类型。这种设计利用了NaN Boxing技术，即通过在浮点数编码中预留空间来实现不同类型数据的紧凑存储。每个类型通过4位的itype指针来标识，使得数据的解析与存储变得高效。

       对于number数据类型，其值被存储在一个double中，而其他类型如nil、true、false等则利用剩余的空间来标识其类型。这种设计允许LuaJIT在内存中以一种紧凑且高效的方式存储各种数据类型，同时通过简单的位操作就能识别出具体的数据类型。

       对于GC对象（如string、table等），LuaJIT通过特定的itype值来区分它们与普通数据类型，以及与值类型（如nil和bool）和轻量级用户数据的差异。通过宏判断，LuaJIT能够快速识别出TValue是否为GC对象，以及具体是哪种类型的GC对象。

       在开启LJ_GC模式下，GC对象的地址被存储在TValue的特定字段gcr中，提供位的地址支持。虽然前位用于标识数据类型，但实际使用时仅利用了低位的地址空间，对于大多数实际应用而言，这部分内存已经绰绰有余。

       在GCobj数据结构中，通过union的特性实现不同类型对象的共通性与特定性。GChead提供了通用的接口来获取对象的通用信息，而nextgc、marked等字段用于实现垃圾回收机制。通过gct字段，LuaJIT能够将一个GCObj转换为实际的类型对象，进一步增强了内存管理的灵活性。

       对于整数类型，默认情况下LuaJIT使用double进行存储以确保精度，但在实际应用中，频繁使用的整数通过宏LJ_DUALNUM启用，以int类型存储，提高了数据处理的效率。此时，TValue的i字段用于保存int值，同时通过位移操作确保了数据的正确存储与解析。

tolua源码分析（五）lua使用C#的enum

       探讨了C#枚举如何在Lua中注册以及与普通类的注册区别。以官方提供的例子为例，展示了如何将C#的UnityEngine.Space类型的枚举推送到Lua层，并在Lua层面测试了诸如tostring、ToInt、Equals等接口，验证了在Lua层可以进行枚举的相等判断，以及将int转换为枚举或将枚举转换为int的操作。

       在Lua层面表示C#的枚举，例子中在第行和第行将枚举推送到Lua层。由于枚举是值类型，C#层使用了enumMap缓存装箱后的object与枚举的映射关系。注册到Lua层的枚举类使用了EnumMetatable。

       具体来看C#枚举注册到Lua的方法，例如在System_EnumWrap.Register方法中。在Lua层表示C#枚举的方式与普通类相似，但需要注意一些区别。

       例如，当使用__tostring方法时，ToLua.ToObject将Lua栈上的userdata转换为object，通过userdata的index查找C#的object缓存，不会产生垃圾收集（GC）。同样地，ToInt方法中的CheckObject同样在C#的object缓存中查找，执行类型检查，也不会产生GC。

       当比较C#的枚举与int类型时，由于使用了==操作符，这会触发装箱，产生一次GC。因此，在实际使用中应尽量避免在Lua层对C#枚举与number进行比较。而在Lua层直接比较两个C#枚举时，它们在Lua层被视为同一份userdata，因为它们来自于同一个C#缓存，index相同。

       在将Lua栈上的number转换为C#枚举的实例时，IntToEnum方法在C#的UnityEngine_SpaceWrap类中实现。这个方法直接将double转换为int，再转换为UnityEngine.Space类型，避免了GC。在C#层推送到Lua层的枚举时，是从C#的缓存中取到枚举对应的object，然后推送到Lua层，也不会产生GC。

       总结，在Lua使用C#的枚举时，从C#到Lua层的传递不会产生GC，在Lua层进行number与枚举类型之间的转换以及直接比较枚举时不触发GC。然而，当比较枚举与number时，会触发一次GC。针对这一情况，可以进行针对性优化。

       下一节将深入研究在开发中常见的C#委托/事件如何注册到Lua函数的实现。

《Lua5.4 源码剖析——基本数据类型 之 布尔类型》

       《Lua5.4 源码剖析——基本数据类型 之 布尔类型》

       Lua的基本数据类型中，布尔类型是最简单的一种。在Lua中，尽管通常认为布尔类型只有true和false两种值，但实际上，其在源码中的实现更为精细。Lua使用了TValue这个数据结构来存储所有类型，包括布尔类型。TValue包含了一个lu_byte类型的tt_（类型标记）和Value类型的value_（存储实际数据）。

       tt_字段占用1个字节，其中4个位用于存储基本类型（0-8代表nil到thread），2个位用于表示类型变体，1个位用于垃圾回收标志。布尔类型通过类型变体实现，它被声明为LUA_TBOOLEAN，当tt_的第5位为0时代表false，为1时代表true。

       判断布尔变量的宏定义在《lobject.h》中，而布尔类型的实际值并不存储在value_，而是直接在tt_字段中，以节省内存和判断复杂度。理解了这一点，我们就可以深入理解Lua中布尔类型的内存结构和使用方式。继续关注后续章节，将探讨其他基本数据类型在Lua5.4源码中的实现细节。