【sqlsugar 并发 源码】【trubocms 源码】【公会源码】g 源码 lua

时间:2024-12-24 08:47:26 编辑:嗮密源码 来源:wordpress源码屋主题

1.Lua GC机制分析与理解-上
2.Lua语言简介
3.Lua如何进行大数运算(附源码)
4.Lua5.4 源码剖析——杂谈 之 如何调试Lua源码
5.LuaJIT源码分析(一)搭建调试环境
6.图解Lua分代GC

g 源码 lua

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sqlsugar 并发 源码对象链表,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。

Lua语言简介

       Lua是一种轻巧快速、易于学习的编程语言,适合嵌入到各种应用中,如游戏、Web应用、trubocms 源码图像处理等。

       想要深入了解Lua,请访问关于页面,获取详细信息及了解选择Lua的原因。现场演示可以让你体验Lua程序的真实面貌。

       推荐书籍《Lua编程》作为入门学习资源,提供平装本和电子书。第一版在线免费,课程笔记可供参考。官方定义与详细信息在参考手册中。更多资料可在文档页面和Wiki中查找。

       我们的友好社区提供帮助,只需访问邮件列表、聊天室、或Stack Overflow。对于葡萄牙语帮助,可加入Lua BR邮件列表,访问pt.stackoverflow。

       若需复杂任务处理,Lua模块的主要存储库LuaRocks提供补充库。Awesome Lua精选Lua软件包及资源。LUA用户维基列出许多用户贡献插件。

       无需安装,使用现场演示体验Lua。在计算机上运行Lua程序,需独立Lua解释器与库。对于Windows,LuaDist是多平台版本。Linux或Mac OS X的Lua版本确保最新,使用源代码构建Lua亦非难事。

       将Lua嵌入C或C++程序,使用Lua头编译程序,并链接Lua库。若为现成Lua软件包,可能需开发软件包。否则,下载Lua并将源目录添加至项目。

       Lua是由巴西里约热内卢天主教大学研究小组于年开发的,成员包括Roberto Ierusalimschy、Waldemar Celes和Luiz Henrique de Figueiredo。设计目标是为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。

       Lua官方编程API、书籍《Lua编程》及Lua.org网站等资源可深入了解语言特性。版权信息与最后更新日期提醒用户注意。

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,超出范围则需大数计算。本文介绍了两种基于Lua的公会源码大数计算库: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。

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candybox源码是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,果园 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(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。

图解Lua分代GC

       一直对GC很感兴趣,最近阅读Lua GC相关资料并结合Lua5.4.6源码总结了Lua的分代GC机制。

       在Lua中,对象根据年龄被划分为新旧不同阶段。其中,NEW、SURVIVAL属于新对象;OLD、OLD0、OLD1、TOUCHED1、TOUCHED2属于老对象。

       对象的颜色表示其状态,分为黑、白、灰三种。黑色代表对象已被完全标记,灰色代表有待标记,白色代表不再被使用的对象。YoungGC通过递归标记灰色对象,清理白色对象。

       对象颜色通过mark字段中的三个比特位表示,黑色占一个比特,白色占两个比特,全0表示灰色状态。

       使用三色标记方法,对象颜色动态变化,帮助GC准确识别无用对象。

       在Lua GC中,对象的管理通过特定的链表结构实现,包含普通无析构函数对象链表、有析构函数对象链表以及灰色对象链表。

       新对象经历两次小GC才能成为老对象的机制,旨在确保新对象的生命周期大于一次年轻代GC间隔,避免错误标记。

       源码中只标记OLD1年龄态对象的原因是,G_TOUCHED1、G_TOUCHED2、OLD0年龄态对象已经在灰链中。而OLD年龄态在小GC时不进行引用标记。

       OLD1年龄态对象已经历两次小GC,理论上属于老对象范畴。但将其直接归并入OLD态会导致SURVIVAL年龄态对象的引用标记问题。

       通过上述机制,Lua的分代GC实现了高效而精准的对象管理,降低了内存碎片,提升了程序性能。

Lua5.4 源码剖析——虚拟机2 之 闭包与UpValue

       故事将由我们拥有了一段 Lua 代码开始,我们先用 Lua 语言写一段简单的打印一加一计算结果的 Lua 代码,并把代码保存在 luatest.lua 文件中:

       可执行的一个 Lua 文件或者一份单独的文本形式 Lua 代码,在 Lua 源码中叫做 "Chunk"。无论我们通过什么形式去执行,或者用什么编辑器去执行,最终为了先载入这段 Lua 的 Chunk 到内存中,无外乎会归结到以下两种方式:1)Lua 文件的载入:require 函数 或 loadfile 函数;2)Lua 文本代码块的载入:load 函数;这两种方式最终都会来到下面源码《lparse.c》luaY_parser 函数。该函数是解析器的入口函数,负责完成代码解析工作,最终会创建并返回一个 Lua 闭包(LClosure),见下图的红框部分:

       另外,上图中间有一行代码最终会调用到 statement 函数,statement 函数是 Chunk 解析的核心函数,它会一个一个字符地处理我们编写的 Lua 代码,完成词法分析和语法分析工作,想要了解字符处理整个状态流程的可以自行研读该部分源码,见源码《lparse.c》statement 函数部分代码:

       完成了解析工作之后,luaY_parser 函数会把解析的所有成果放到 Lua 闭包(LClosure)对象之中,这些存储的内容能保证后续执行器能正常执行 Lua 闭包对应的代码。

       Lua 闭包由 Proto(也叫函数原型)与 UpValue(也叫上值)构成,见源码《lobject.h》LClosure 定义,我们下面将进行详细的讲解:

       UpValue 是 Lua 闭包数据相关的,在 Lua 的函数调用中,根据数据的作用范围可以把数据分为两种类型:1)内部数据:函数内部自己定义的数据,或者通过函数参数的形式传入的数据(在 Lua 中通过参数传入的数据本质上也是先赋值给一个局部变量);2)外部数据:在函数的更外层进行定义,脱离了该函数后仍然有效的数据;外部数据在我们的 Lua 闭包中就是 UpValue,也叫上值。

       既然 Lua 支持函数嵌套,也知道了 UpValue 本质就是上层函数的内部数据。那么 UpValue 有必要存储于 Lua 闭包(LClosure)结构体当中吗?是为了性能考虑而做的一层指针引用缓存吗?回答:并不是基于性能的考虑,因为在实际的 Lua 运用场景中,函数嵌套的层数通常来说不会太多,个别函数多一层的查询访问判断不会带来过多的性能开销。需要在闭包当中存储 UpValue 主要原因是因为内存。Lua 作为一门精致小巧的脚本语言,设计初衷不希望占用过多的系统内存,它会尽量及时地清理内存中用不到的对象。在嵌套函数中,内层函数如果仍然有被引用处于有效状态,而外层函数已经没有被引用了已经无效了,此时 Lua 支持在保留内层函数的情况下,对外层函数进行清除,从而可以清理掉外层函数引用的非当前函数 UpValue 用途以外的大量数据内存。

       尽管外层函数被清除了,Lua 仍然可以保持内层函数用到的 UpValue 值的有效性。UpValue 如何能继续保持有效,我们在之前的基础教程《基本数据类型 之 Function》里面学习过,主要是因为 UpValue 有 open 与 close 两种状态,当外层函数被清除的时候,UpValue 会有一个由 open 状态切换到 close 状态的过程,会对数据进行一定的处理,感兴趣的同学可以回到前面复习一下。

       UpValue 有效性例子

       接下来我们举一个代码例子与一个图例,表现一下 UpValue 在退出外层函数后仍然生效的情况,看一下可以做什么样的功能需求,加深一下印象,请看代码与注释:

       上述代码在执行 OutFunc 函数后,外层的 globalFunc 函数变量完成了赋值,每次对它进行调用,都将可以对它引用的 UpValue 值即 outUpValue 变量进行正常加 1。

       函数的内部数据属于函数自身的内容,外部其它函数无法通过直接的方式访问其它函数的内部数据。函数自身的东西会存在于 LClosure 结构体的 Proto*p 字段中。Proto 全称 "Function Prototypes",通常也可以叫做 "函数原型",我们来看一下它的定义,见源码《lobject.h》Proto 结构体:

       结构体字段比较多,我们先不细看,后面用到哪个字段会再进行补充说明。函数的内部数据分为常量与变量(即函数局部变量),分别对应上图的如下字段:

       1)常量:TValue* k 为指针指向常量数组;int sizek 为函数内部定义的常量个数,也即常量数组 k 的元素个数。

       2)局部变量:LocVar* locvars 为指针指向局部变量数组;int sizelocvars 为函数定义的局部变量个数,也即局部变量数组 locvars 的元素个数。

       UpValue 的描述信息会存储在 Proto 结构体中的 Upvaldesc* upvalues 字段,解析器解析 Lua 代码的时候会生成这个 UpValue 描述信息,并用于生成指令,而执行器运行的时候可以通过该描述信息方便快速地构建出真正的 UpValue 数组。

       至此,我们知道了函数拥有 UpValue,有常量,有局部变量。外部数据 UpValue 也讲完,内部数据也讲完。接下来,我们开始学习函数运行的逻辑指令相关内容。

       函数逻辑指令存储于函数原型 Proto 结构体中,这些函数逻辑是由一行行的 Lua 代码构成的,代码会被解析器翻译成 Lua 虚拟机能识别的指令,我们把这些指令称为 "OpCode",也叫 "操作码"。Proto 结构体存储 OpCode 使用的是下图中红框部分字段,见源码《lobject.h》Proto 结构体:

       至此,我们可以简单提前说一下 Lua 虚拟机的功能了,本质上来看,Lua 虚拟机的工作,就是为当前函数(或者当前一段 OpCode 数组)准备好数据,然后有序执行 OpCode 指令。

       对 OpCode 有了一定的认识了,接下来我们要补充一个 OpCode 相关的 Lua 闭包相关的内容,就是 Lua 闭包的运行环境。

       一个 Lua 文件在载入的时候会先创建出一个最顶层(Top level)的 Lua 闭包,该闭包默认带有一个 UpValue,这个 UpValue 的变量名为 "_ENV",它指向 Lua 虚拟机的全局变量表,即_G 表,可以理解为_G 表即为当前 Lua 文件中代码的运行环境 (env)。事实上,每一个 Lua 闭包它们第一个 UpValue 值都是_ENV。

       ENV 的定义在我们之前提到的解析器相关函数 mainfunc 中,见源码《lparser.c》:

       如果想要设置这个载入后的初始运行环境不使用默认的 _G 表,除了直接在该文件代码中重新赋值_ENV 变量这种粗暴且不推荐的方式以外,通常是通过我们前面提到的加载 Lua 文件函数或加载 Lua 字符串代码函数传入 env 参数(Table 类型),就可以用自定义的 Table 作为当前 Lua 闭包的全局变量环境了,env 参数为上面两个函数的最末尾一个参数,'[' 与 ']' 字符中的内容表示参数可选,函数的定义摘自 Lua5.4 官网文档:

       所以我们可以在 Lua 代码通过 _ENV 访问当前环境:

       在 Lua 的旧版本中,变量的查询最多会分为 3 步:1)先从函数局部变量中进行查找;2)找不到的话就从 UpValue 中查找;3)还找不到就从全局环境默认 _G 表查找。而在 Lua5.4 中,把 UpValue 与全局 _G 表的查询统一为 UpValue 查询,并把一些操作判断提前到了解析器解析阶段进行,例如函数内部使用的某个 UpVaue 变量在代码解析的时候就可以通过 UpValue 描述信息知道存储于 Lua 闭包 upvals 数组的哪个下标位置,在执行器运行的时候只需要直接在数组拿取对应下标的这个 UpValue 数据即可。

       从 OpCode 的层面来看,Lua 除了支持通过一个 UpValue 数组下标访问一个 UpValue 变量,在把 _G 表合并到 UpValue 之后,Lua 为此实现了通过一个字符串 key 值从某个 Table 类型的 UpValue 中查询变量的操作。

       至此,我们了解了 Lua 闭包的结构与运行环境,以及 OpCode 的基本概念。接下来,我们将深入学习 OpCode,掌握 OpCode 就掌握了整个 Lua 虚拟机数据与逻辑的流向。

Lua的编译和反编译

       无论是Unity项目还是Unreal的项目,我通常会使用Lua进行编程。在项目打包阶段,Lua的编译和反编译是不可或缺的步骤。在本文中,我们将探讨如何对Lua代码进行编译与反编译,以及如何利用不同的工具进行操作。

       对于Lua代码的编译,我们通常有两种方法。一种是使用lua脚本直接运行代码,另一种是使用Lua的编译器(如Luac)将源代码转换为Lua字节码。通过使用指令`lua ./TestLua.lua`,我们可以测试代码的正确性。Luac是将Lua源代码编译为Lua字节码的工具,编译成功后,我们可以通过运行编译后的字节码来验证结果,一切顺利。

       另一种流行的Lua编译器是Luajit,它在Unity项目中被广泛使用。使用Luajit可以提升执行速度。如果遇到编译错误,只需确保将`luajit\src\src\jit`文件放在`luajit.exe`的同一目录下的`lua`文件夹中即可。通过直接运行包含测试代码的Lua文件,我们可以确认编译和运行的流程是正确的。

       在对比了两种编译方法后,我们发现它们都有各自的特点和适用场景。Luac适用于简单的脚本或对代码优化要求不高的情况,而Luajit则更适合需要高性能的项目,特别是那些对运行速度有较高要求的场景。

       对于Lua的反编译,最常用的工具是`luadec`。通过将`luadec`工具与Visual Studio项目进行集成,我们能够对编译后的字节码进行反编译,恢复源代码。在尝试反编译后,我们得到了清晰可读的代码,即使在不使用调试信息的情况下,反编译结果也具有一定的可读性。

       对于更复杂的反编译需求,如支持位字节码的反编译,我们遇到了一些挑战。目前,有一个名为`ljd`的工具支持位字节码的反编译,但仅限于位平台。对于位平台的字节码,我们可能需要自行修改`ljd`的Python代码来支持,这是一个需要时间和专业知识的额外工作。尽管如此,对于大部分应用场景,上述工具已经足够满足我们的需求。

       总之,Lua的编译和反编译是Lua项目开发过程中的重要环节。通过选择合适的编译工具和反编译方法,可以有效提升代码的执行效率和调试效率。同时,对于反编译过程,我们应根据实际需求选择合适的工具,并注意其适用的平台和特性。

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