lua 的值类型

lua 的值类型

lua 是动态类型的语言,即是说类型附着于值而不是变量。在 lua 脚本里,变量是没有类型的,只有值才具有类型。这跟 C\C++ 相比不太一样, C\C++ 里的类型是附着于变量的。

lua 里有八种类型: boolean, number, string, table, userdata, function, thread, nil

思考一下:lua 脚本里的值在解释器里是怎样表示的?如何做到类型附着于值?

1. 从 lua_pushnumber, lua_pushstring 入手

C\C++ 通过 lua_pushnumber 等函数将 int, char* 等类型的值压入 lua 栈,从而传递给 lua。我们就从这儿来入手,看看 int, char* 等 C\C++ 的值是如何在 lua 栈里表示的。

从 lua_pushnumber 的定义代码里可以看到,它从 lua_State 里取出 top,并把 bool 值传给了一个宏 setbvalue(obj, x)
而在 setbvalue 里,obj 被转换成了 TValue 类型,接着又调用了两个宏 val_(), settt_() 来设置 TValue 类型的两个成员。

再看看别的 lua_push 函数及 setvalue 宏,也都是从 lua_State 里取出 top,并将其转换为 TValue 类型:

由此可见,lua 栈中所有类型的值都是用 TValue 结构体来表示的。

2. 查看 TValue 结构体

先看注释,TValue 是 Tagged Values 的缩写。正如探索的结论,TValue 是 lua 值的基本表示。它由一个实际的 value 和一个值类型的 tag 组成。

TValue 结构体有两个成员 value_, tt_。

tt_ 成员的类型可以从 LUA_TNUMINT 等定义处找到:

value_ 是一个 union 类型 Value。所以它可以存储多种类型的值。

typedef union Value {
  GCObject *gc;    /* 可以被垃圾回收的对象, */
  void *p;         /* light userdata */
  int b;           /* 布尔值 */
  lua_CFunction f; /* light C functions */
  lua_Integer i;   /* 整形值 */
  lua_Number n;    /* 浮点数值 */
} Value;

lua_Number 是在以下两个文件里定义出来的,可以看到它实际上是个 double 类型。在需要时,可以方便地修改 lua_Number 的类型:

3. 查看 GCObject 结构体

Value 联合体中有一个 GCObject 成员,这个结构体用于表示可以被垃圾回收的对象,像是 string, table 这些。现在来看看 GCObject 结构体张啥样:

很奇怪,它的成员只有用宏 CommonHeader 定义的 GCObject *next; lu_byte tt; lu_byte marked 这几个。这几个成员显然表示不了 string,table 这些类型。
看注释可以知道,CommonHeader 是给所有可回收对象用的,可以被包含在其它对象中。所以我们就搜索一下有哪些对象包含了这个 CommonHeader:

可以看到,可以被垃圾回收的对象(string, userdata, function, thread, table) 的结构体声明里,第一行都是 CommonHeader。

先不讨论各个类型的结构体意义,在 CommonHeader 宏里,next 字段说明可回收对象是可以放到链表里的,而 marked 字段是 GC 用来进行标记的。这些内容以后再探讨,值得注意的是表示类型的 tt 字段。TValue 里不是已经有一个 tt_ 字段用于表示类型了吗?为什么在 GCObject 里还需要这个字段呢?

这个问题可以这样想:

  1. 要从 GCObject 反向得到 TValue 是不行的,假如 GCObject 没有 tt 字段,单单持有 GCObject 的时候,没法判断这个 GCObject 的类型是什么。
  2. GC 在回收对象的时候需要根据类型来释放资源。基于第一点,必须在 GCObject 里加一个表示类型的字段 tt。

最后附上一张 lua 值内存表示的图:
x


总结

  1. lua 中的值在 C 中都用 TValue 结构体来表示;TValue 有两个成员 Value value_; int tt_ Value 是一个联合体,可以存储所有类型的值。访问 TValue 的时候,先通过 tt_ 获取 TValue 的类型,然后将 Value 转换为对应的类型进行访问。比如:
TValue value = xxx;
if(value.tt_ == LUA_TBOOLEAN)
{
  int bFlag = value.value_.b;
}
  1. 对于可垃圾回收的对象,也可以用同样的方式来转换的到原对象。因为所有的可垃圾回收对象的开头都是 CommonHeader

引用

The Inplementation of Lua5.0
Lua源码分析(2) -- 对象表示

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,456评论 5 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,370评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,337评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,583评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,596评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,572评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,936评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,595评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,850评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,601评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,685评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,371评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,951评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,934评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,167评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,636评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,411评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 1. Java基础部分 基础部分的顺序:基本语法,类相关的语法,内部类的语法,继承相关的语法,异常的语法,线程的语...
    子非鱼_t_阅读 31,560评论 18 399
  • 1. 写在前面 很多时候我们都需要借助一些脚本语言来为我们实现一些动态的配置,那么就会涉及到如何让脚本语言跟原生语...
    杰嗒嗒的阿杰阅读 3,421评论 9 31
  • ¥开启¥ 【iAPP实现进入界面执行逐一显】 〖2017-08-25 15:22:14〗 《//首先开一个线程,因...
    小菜c阅读 6,350评论 0 17
  • 我谈过几个不错的对象,每一个的都在一年以上,断断续续的纠缠着不放过。 我很念旧。小时候买东西也好...
    疯狂的你i阅读 151评论 0 0
  • 这是第二次读这本书,第一次为阿月,阿瑶,小白龙这些可怜的女子伤感,为孙悟空的失去而痛苦,感觉很难受。第二次读却不一...