每日笔记 —— lua篇

16 Oct 2017 4935字 17分
CC BY 4.0 （除特别声明或转载文章外）

记录从工作至今，工作期间遇到的一些关于lua方面理解不太清晰的部分、相关的新知识等。

  1. lua的元表和元方法：元表像是一个“操作指南”，里面包含了一系列操作的解决方案，每一个操作的解决方案就是元方法（以__开头的key），例如：__index元方法。

  2. __index元方法，引用自这篇文章：
    很多人对此都有误解，这个误解是：如果A的元表是B，那么如果访问了一个A中不存在的成员，就会访问查找B中有没有这个成员。而这个理解是完全错误的，实际上，即使将A的元表设置为B，而且B中也确实有这个成员，返回结果仍然会是nil，原因就是B的__index元方法没有赋值。别忘了我们之前说过的：“元表是一个操作指南”，定义了元表，只是有了操作指南，但不应该在操作指南里面去查找元素，而__index方法则是“操作指南”的“索引失败时该怎么办”。
     father = {  
     house=1  
 }  
 father.__index = father --注意这一步：把father的__index方法指向自己  
 son = {  
     car=1  
 }  
 setmetatable(son, father)  
 print(son.house)
  3. __index元方法的工作流程：
    • 1.在表中查找，如果找到，返回该元素，找不到则继续
    • 2.判断该表是否有元表（操作指南），如果没有元表，返回nil，有元表则继续
    • 3.判断元表（操作指南）中有没有关于索引失败的指南（即__index方法），如果没有（即__index方法为nil），则返回nil；如果__index方法是一个表，则重复1、2、3； 如果__index是一个函数，则以 table 和 key 作为参数调用它。

  4. userdata的元表，参考，重点：在lua代码中的普通表，不能作为userdata的metatable。必须使用luaL_newmetatable创建的表才能作为userdata的metatable。luaL_newmetatable创建的元表仅在栈中被声明，并没有加入到lua代码中，所以在lua层是无法访问这个元表的。

  5. lua调用C函数是，先将参数从左往右压栈，然后调用C函数，最后把返回值也压栈，并告诉lua返回了几个值。这个过程lua会自己维护栈。lua调用完C函数后，栈中只会有之前压入的参数，以及返回值，不应该存在其他的值在栈中。

  6. c调用lua函数，要注意栈的变化，lua_pcall 之后，一定要将栈复原。

     int st = lua_gettop(svr->vm); // 调用之前栈大小
 lua_pushcfunction(svr->vm, l_ecb);
 lua_pushvalue(svr->vm, svr->ev_handler[timer_out]);
 lua_pushinteger(svr->vm, id);
 lua_pushboolean(svr->vm, erased);
 lua_pcall(svr->vm, 2, 0, -4);
 lua_settop(svr->vm, st); // 调用后，恢复栈

  7. lua正则匹配，主要参考：lua匹配模式和Lua 字符串查找函数以及Step By Step(Lua字符串库)。

    字符备注
    .任意字符
    %a字母
    %c控制字符
    %d数字
    %l小写字母
    %p标点字符
    %s空白符
    %u大写字母
    %w字母和数字
    %x十六进制数字
    %z代表0的字符
    %b用来匹配对称的字符，例如%b()、%b[]和%b<>，用来匹配各种括号
    [数个字符类]与任何[]中包含的字符类配对. 例如[%w_]与任何字母/数字, 或下划线符号(_)配对，[0-9]则匹配0到9的数字范围
    [^数个字符类]与任何不包含在[]中的字符类配对. 例如[^%s]与任何非空白字符配对
    (、)、.、[、%特殊字符
    + - * ?特殊字符，模式修饰符
    ^’^’开头的模式只匹配目标串的开始部分，例如：string.find(s, "^%d")，检查字符串s是否以数字开头
    $’$’结尾的模式只匹配目标串的结尾部分，例如：string.find(s, "^[+-]?%d+$")，检查字符串s是否是一个整数

    需要注意的是，贪婪和懒惰这两种匹配方式。

    *： 匹配前面指定的 0 或多个同类字符， 尽可能匹配更长的符合条件的字串
    +： 匹配前面指定的 1 或多个同类字符， 尽可能匹配更长的符合条件的字串
    -： 匹配前面指定的 0 或多个同类字符， 尽可能匹配更短的符合条件的字串
    ?： 匹配前面指定的 0 或 1个同类字符

     print( ('"hello" "hello"'):find('"(.+)"') ) --输出hello" "hello
 print( ('"hello" "hello"'):find('"(.-)"') ) --输出hello

  8. 关于lua的取模运算，有两种方式%运算符和math.mod，推荐使用math.mod：

    对于正数而言，两种方式效果是一样的，a%b == math.mod(a,b) == a-math.floor(a/b)*b
    对于负数来说，这两种取模方式却不同：

    % 等价于 a - math.floor(a/b)*b，是将商向下取整
    math.mod 等价于 a - math.ceil(a/b)*b ，是将商向上取整

  9. lua对小数取模：根据等式a%b == a - math.floor(a / b) * b可以推演出x % 1的结果为x的小数部分，而x - x % 1的结果则为x的整数部分。类似的，x - x % 0.01则是x精确到小数点后两位的结果。例如3.1415926 - 3.1415926%0.01 = 3.14

  10. lua尾调用：就是指某个函数的最后一步是调用另一个函数。例如：function f(x) return g(x) end

    举个例子：领导A向员工C问话，正常的流程是：领导A可能不知道员工C（员工太多），他需要先找来主管B说：你去问问你手底下的员工，公司交给他的任务XX是否已经完成，然后B就去问负责任务的员工C任务完成情况。

    C已经完成了任务xx，怎么把这个结果告诉领导A？

    • 1、非尾调用的方式是：C把结果告诉主管B，然后主管B再告诉领导A。
    • 2、尾调用的方式是：在B询问C的时候，B就说你直接把任务完成情况直接告诉领导就行了，不用再通过我了，那么C在回话领导的时候就直接告诉领导A，我已经完成了任务。跳过了B那一环。节约回答成本。

    关于尾调用以及尾递归可参考尾调用优化和Lua 函数、闭包、尾调用总结

  11. lua协程，类似于线程的概念，但是又有所区别，lua协程的核心是resume和yeild，它们的工作方式类似于CPU的保护现场和恢复现场。yeild的参数是调用者resume的返回值，而下一次resume的参数又是被还原的那个yeild的返回值。具体参考这篇文章。

    resume和yeild关系

  12. 一个lua版本的屏蔽字处理，采用字典树算法，以及一个lua版的DFA屏蔽字算法。

  13. lua官方FAQ以及云风的lua5.3帮助文档翻译。

  14. lua弱表，即表中的元素为弱引用的表。它是相对于普通的强引用的表，对于普通的强引用表，当你把对象放进表中的时候，就产生了一个引用，那么即使其他地方没有对表中元素的任何引用，gc也不会被回收这些对象。 引用自Lua中的weak表——weak table。

    __mode字段可以取以下三个值：k、v、kv。

    • k表示table.key是weak的，也就是table的keys能够被自动gc；
    • v表示table.value是weak的，也就是table的values能被自动gc；
    • kv就是二者的组合。任何情况下，只要key和value中的一个被gc，那么这个key-value pair就被从表中移除了

    关于弱表和普通表的个人理解：普通的强引用表可以想象成一根网线，而弱表就相当于无线WiFi。

  15. lua和c相互调用，关于lua和C之间的相互调用，有两种方式：

    • 1、程序主体在C中运行，C函数注册到Lua中。C调用Lua，Lua调用C注册的函数，C得到函数的执行结果。
    • 2、程序主体在Lua中运行，C函数作为库函数供Lua使用。

    相比于第一种方式（通常是用lua做配置），第二种方式使用的更加普遍。有一个比较重要的点：第一种方式的调用，用的是lua的全局栈，当C调用完lua的函数后，C需要维护好lua栈索引；而第二种方式的调用，用来交互的栈不是全局栈，每一个C函数都有他自己的私有栈。当Lua调用C函数的时候，第一个参数总是在这个私有栈的index=1的位置。

    参考：Lua5.3 与C交互学习(lua调用c函数)、lua 与 C 交互、从Lua中调用C函数

  16. lua语法静态检查工具——luacheck，参考这里，顺便一提，关于skynet和lua的相关知识，可以参考这个博主的skynet技术与应用系列文章。

    lua check的安装:

    wget https://github.com/mpeterv/luacheck/archive/0.21.1.zip
unzip 0.21.1.zip
cd luacheck-0.21.1
mkdir /usr/local/luacheck
lua install.lua /usr/local/luacheck
vim .bash_profile
export LUACHECK=/usr/local/luacheck/bin
export PATH="$LUACHECK:$PATH"
source .bash_profile
luacheck --version
	
#显示如下：
Luacheck: 0.21.1
Lua: Lua 5.1
LuaFileSystem: Not found
LuaLanes: Not found

  17. lua——在C函数中保存状态，包括:注册表（类似全局变量）、环境表（适用于lua5.1，类似static变量）、upvalue（类似局部静态变量）。

  18. lua 5.1可变参数...和arg的区别，参考，在代码块中两者只能用其一。

    function test(a,b,...)
    -- 要么用for，要么直接print(...)，不能同时存在
    for i = 1, arg.n do
        print(arg[i])
    end
    -- print(...)
end

  19. 如何编写高性能lua代码，原版和中文译文版高性能 Lua 技巧（译）。

  20. Lua和C/C++语言通信的主要方法是一个无处不在的虚拟栈。栈的特点是先进后出。
    在Lua中，Lua堆栈就是一个struct，堆栈索引的方式可是是正数也可以是负数，区别是：正数索引1永远表示栈底，负数索引-1永远表示栈顶。

  21. 在进行数学运算时，需要特别注意两个值：1.#INF 和 -1.#IND(nan)。前者表示无穷大（infinite），后者表示不是一个数值。具体可以参考这个问题，同时，答案中也提供了这两个值的判断方法，我这里引用了最佳答案。

    -- 在 windows 下
print(1/0) -- 1.#INF
print(0/0) -- -1.#IND

-- 在 linux 下
print(1/0) -- inf
print(0/0) -- nan
    • “inf” (+/- 1.#INF) are the higher number values that (Lua/C) can represent and the language provides that constant for you: “math.huge”. So you can test a number inside Lua for +-INF; the function “isINF()” below shows how to use it.
    • “nan” (- 1.#IND) is something that can not be handled numerically: it should be a number, its not, and anything you do with it is anything but a number also. with that in mind remember that no NaN is equal to other NaN; check for NaN like the function “isNAN()” below.

    下面是判断方法：

    local function isINF(value)
    return value == math.huge or value == -math.huge
end

local function isNAN(value)
    return value ~= value
end