1.Lua如何进行大数运算(附源码)
2.tolua源码分析(五)lua使用C#的码分enum
3.《Lua5.4 源码剖析——基本数据类型 之 Function》
4.《Lua5.4 源码剖析——基本数据类型 之 数字类型》
5.LuaJIT源码分析(一)搭建调试环境
6.LuaJIT源码分析(二)数据类型
Lua如何进行大数运算(附源码)
在游戏服务器开发中,大数计算是码分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,码分超出范围则需大数计算。码分本文介绍了两种基于Lua的码分大数计算库:基于Boost的Lua库和基于GNU bc的Lua库lbc。
基于Boost的码分QQ大学认证源码Lua库通过安装Lua、Boost和GCC,码分编译生成Lua直接引用的码分so库。编译方式有正常编译和捆绑编译。码分捆绑编译通过make_boost.sh脚本将boost文件复制到boost文件夹,码分简化编译过程。码分但需要注意,码分捆绑编译可能不适用于最新版本的码分boost。
基于GNU bc的码分Lua库lbc由Lua的作者之一编写,具有简单、码分小巧、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。360认证源码
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,仿文档源码再转换为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 Function》
在编程语言中,函数作为重要的元素,可以分为第一类值语言和第二类值语言。第一类值语言如Lua,其函数与数值类型、布尔类型地位相同,可动态创建、存储与销毁;第二类值语言则无法实现这些操作。Lua是第一类值语言,支持动态函数创建与销毁。
在Lua中,函数的基本类型枚举为LUA_TFUNCTION,对应8位二进制为 。函数类型变体包括三种:LUA_VLCL(Lua闭包)、LUA_VLCF(C函数指针)和LUA_CCCL(C语言闭包)。闭包由函数与UpValue组成,UpValue为在当前函数外声明但函数内可以访问的变量,类似于局部变量但具备一定作用域。
闭包分为C类型闭包与Lua类型闭包。C类型闭包在Lua源代码中由C语言实现,主要用于调用C函数。Lua类型闭包则在Lua中动态创建,支持多层嵌套与UpValue管理。卖源码项目闭包实现方式包括C语言闭包和Lua闭包。
Lua闭包由ClosureHeader宏定义,包含闭包的类型标识、UpValue数组长度、垃圾回收列表等信息。闭包内部的函数通过Proto数据结构定义,包含参数数量、最大寄存器数量、UpValue数量等属性。Lua闭包中的UpValue通过UpVal类型管理,UpVal状态分为open和close两种,open状态时UpVal存储在链表中,close状态时UpVal的值被保存,直到函数返回时才被销毁。
在实现多返回值时,Lua通过调整运行堆栈的结构,将多个返回值合并,减少内存使用。在尾调用消除中,Lua在函数执行结束时,复用当前函数的栈空间进行下一次函数调用,避免了堆栈溢出的问题。Lua的尾调用优化使得函数调用效率更高,程序运行更稳定。
《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。在Lua语言的5.3版本之前,所有数字都被底层实现为浮点数,整数的概念并未独立出来,而是通过浮点数的IEEE表示法进行表示与数据存储。这样,在进行整数运算时,可能会在多次运算后累积产生出意外的浮点误差。因此,从Lua5.3版本开始,Lua引入了对整数的支持,使其不再依赖于浮点数进行表示,并且支持位运算等整数运算操作符。
在Lua语言中,每个基础对象需要存储其类型标识,flink框架源码这个标识在源码《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。
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。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。
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。
自制组态软件()lua编译器之语法分析
前文已经完成了词法分析,将lua源码切割成一系列的token,接下来我们将处理这些token。以下是我们需要分析的lua文件内容:
该文件首先定义了一个lua函数,并随后调用它。为了简化处理,我们先支持以下lua文件内容,我们移除了函数定义和调用,突出显示if语句。
首先,我们定义了block,因为所有语句都在block中。例如,下面的block中包含了两条if语句。
block的定义如下:stats是语句数组,表示该block中的所有语句,retExps是返回语句的表达式。
接下来,我们定义if语句。exps是表达式的数组,用于记录if语句的表达式,blocks用于表示if语句的语句块。现在,让我们来看看函数调用表达式。prefixExp为前缀,在此例中为"setValue",args为函数的参数。
语句分析完毕,我们再来看表达式的解析,我们要支持的表达式为:加法和相等判断都是二元运算,因此我们定义了二元运算。
材料已经准备就绪,我们现在来实现语法分析。从block开始。
上述内容都很好理解,我们通过循环调用parseStat函数处理一条条语句,生成block。接下来看看处理语句的parseStat。
可以看出,我们现在支持两种语句:一是if语句,二是函数调用语句。先看看if语句。
nextTokenOfKind函数用于判断当前token是否为参数中的类型,如果不是,则直接报错。
然后调用parseExp解析if的表达式,表达式将在语句解析完成后处理。
parseBlock函数用于解析if条件满足时运行的语句。
如果if语句有else语句,则同样调用parseBlock函数来解析else条件满足时运行的语句。
解析完if语句,再看看函数调用语句的解析,即parseAssignOrFuncCallStat函数。
首先会创建nameExp表达式,因为函数名是一个标识符,将在parsePrefixExp中被处理。然后调用_finishPrefixExp函数,由于标识符后是"("符号,所以会调用_finishFuncCallExp函数,在这个函数中会调用_parseArgs处理函数调用的参数,最后生成funcCallExp表达式,函数解析完成。
语句分析完毕,我们再来看表达式的解析,即parseExp函数。
这段逻辑与系列()讲的内容一致,这里不再过多解释,不明白的可以参考()讲。
最后,我们来看看函数参数的解析,即_parseArgs函数。
_parseArgs函数首先跳过函数调用开头的"(",然后调用parseExpList函数,这个函数调用parseExp函数完成函数参数的解析。
好了,本文到此结束。
项目地址:GitHub - zhzhz/iscada
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