lua垃圾回收源码分析（lua开发者）
本文目录一览：
- 1、lua源码分析4（lua是怎么执行的）收藏
- 2、Lua 是怎样一门语言?
- 3、如何学习 Lua VM 的源码
- 4、Java架构的路上必学知识点，你又知道多少
- 5、lua的垃圾回收机制理解？
- 6、如何看懂lua的源码
lua源码分析4（lua是怎么执行的）收藏
当分析到这里，对于lua生成中间码的过程就比较熟悉了。关键是生成的中间码必须要和lua虚拟机的执行联系在一起。所以，对于这里分析的函数调用，要结合lua虚拟机的执行一起来分析。
上篇文章对生成局部函数中间码做了简单的介绍。这里知道，当lua发现一个新定义的函数的时候，会生成OP_CLOSURE指令。那么，lua虚拟机执行到OP_CLOSURE后怎么执行呢？
在此之前，先说在lua解析代码完了以后，会做那些善后之事呢？
前面说过，lua会把一个代码文件当作是一个函数解析执行。在解析期间，它会率先生成一个FuncState的结构，作为最外面的函数。但这是解析时做的事情，运行期间，是不会有FuncState这个东西出现的。在运行期间，是由一个个叫CallInfo的数据结果的，它指的是当前运行的函数。
那么，在解析代码以后，是怎么转入运行的呢？
Lua 是怎样一门语言?
Lua是一个简洁、轻量、可扩展的脚本语言。Lua有着相对简单的C API而很容易嵌入应用中。很多应用程序使用Lua作为自己的嵌入式脚本语言，以此来实现可配置性、可扩展性。
Lua是一种轻量语言，它的官方版本只包括一个精简的核心和最基本的库。这使得Lua体积小、启动速度快。
它用ANSI C语言编写，并以源代码形式开放，编译后的完整参考解释器只有大约247kB，到5.4.3版本，该体积变成283kB（Linux,amd64），依然非常小巧，可以很方便的嵌入别的程序里。和许多“大而全”的语言不一样，网络通信、图形界面等都没有默认提供。
但是Lua可以很容易地被扩展：由宿主语言（通常是C或C++）提供这些功能，Lua可以使用它们，就像是本来就内置的功能一样。事实上，现在已经有很多成熟的扩展模块可供选用。
Lua是一个动态类型语言，支持增量式垃圾收集策略。有内建的，与操作系统无关的协作式多线程支持。Lua原生支持的数据类型很少，只提供了数值（默认是双精度浮点数，可配置）、布尔量、字符串、表格、函数、线程以及用户自定义数据这几种。
但是其处理表和字符串的效率非常之高，加上元表的支持，开发者可以高效的模拟出需要的复杂数据类型（比如集合、数组等）。
Lua是一种多重编程范型的程序设计语言：它只提供了很小的一个特性集合来满足不同编程范型的需要，而不是为某种特定的编程范型提供繁杂的特性支持。
例如，Lua并不提供继承这个特性，但是你可以用元表格来模拟它。诸如名字空间、类这些概念都没有在语言基本特性中实现，但是我们可以用表格结构（Lua唯一提供的复杂数据结构）轻易模拟。正是提供了这些基本的元特性，我们可以任意的对语言进行自需的改造。
Lua实现了少量的高级特征比如头等函数、垃圾回收、闭包、正当尾调用、强制（于运行时间在字符串和数值之间自动转换）、协程（协作多任务）和动态模块装载。
实现
Lua程序不是从文本式的Lua文件直接解释的，而是编译成字节码，接着把它运行在Lua虚拟机上。编译过程典型的对于用户是不可见并且是在运行时间进行的，但是它可以离线完成用来增加装载性能或通过排除编译器来减少对宿主环境的内存占用。
Lua字节码还可以在Lua之内产生和执行，使用来自字符串库的dump函数和load/loadstring/loadfile函数。Lua版本5.3.4是用大约24,000行C代码实现的。
像大多数CPU，而不像多数虚拟机（它们是基于堆栈的），Lua VM是基于寄存器的，因此更加类似真实的硬件设计。寄存器架构既避免了过多的值复制又减少了每函数的指令的总数。Lua 5的虚拟机是第一个广泛使用的基于寄存器的纯VM。
Parrot和Android的Dalvik是另外两个周知的基于寄存器的VM。PCScheme的VM也是基于寄存器的。
如何学习 Lua VM 的源码
啊哈，我觉得由我来回答这个问题再合适不过了。
2011年底开始阅读Lua代码，选择的版本是5.1.4，在那个时候是最新的版本了，不过2012年不仅有更新的5.1版本出来，还有最新的5.2.暂时管不了这么多，继续看这个版本先了。
历经近一年，中间酸甜苦辣只有自己知道，你问有什么方法，我的回答只有坚持。一边看代码，一看补一些基础（比如看龙书），到最后觉得差不多了就自己抄Lua虚拟机代码来跟踪它的实现。
我的博客上：codedump，有我写的Lua分析文章，还没有完全写完。当然我现在也不认为我完全理解的通通透透了。
我最后希望能做到的是：把Lua某个版本的代码通透看完，在github上写一个开源的分析Lua源码的文档，最后能正确写一份英文的得到Lua社区的认可。
之所以花这么大功夫去啃Lua代码，是因为我觉得Lua是门很好的语言，参见知乎我在其他帖子中对Lua的评价。另一方面是Lua的代码数量足够小，5.1.4仅仅1.5W行，去掉空白行和注释估计能到1W行。Lua是世界最流行的脚本语言之一，前几年还进过top20的流行语言，另外又是C\C++的完美伴侣。另外，我自己对如何实现一门语言也充满了好奇，Lua虽小五脏俱全而且还是正经实用的项目。就这些理由一直在支撑着我看下去。当然现在最难的时候已经过去了。
其他人的文章，国内云风写的是最多的。不过我认为云风的文章key太高，很难follow，你如果对云风写的文章涉及的技术点没有什么涉猎就直接去看，可能很难看懂。
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lua的垃圾回收机制理解？
Lua 垃圾回收
Lua 采用了自动内存管理。 这意味着你不用操心新创建的对象需要的内存如何分配出来， 也不用考虑在对象不再被使用后怎样释放它们所占用的内存。
Lua 运行了一个垃圾收集器来收集所有死对象 （即在 Lua 中不可能再访问到的对象）来完成自动内存管理的工作。 Lua 中所有用到的内存，如：字符串、表、用户数据、函数、线程、 内部结构等，都服从自动管理。
Lua 实现了一个增量标记-扫描收集器。 它使用这两个数字来控制垃圾收集循环： 垃圾收集器间歇率和垃圾收集器步进倍率。 这两个数字都使用百分数为单位 （例如：值 100 在内部表示 1 ）。
垃圾收集器间歇率控制着收集器需要在开启新的循环前要等待多久。 增大这个值会减少收集器的积极性。 当这个值比 100 小的时候，收集器在开启新的循环前不会有等待。 设置这个值为 200 就会让收集器等到总内存使用量达到 之前的两倍时才开始新的循环。
垃圾收集器步进倍率控制着收集器运作速度相对于内存分配速度的倍率。 增大这个值不仅会让收集器更加积极，还会增加每个增量步骤的长度。 不要把这个值设得小于 100 ， 那样的话收集器就工作的太慢了以至于永远都干不完一个循环。 默认值是 200 ，这表示收集器以内存分配的"两倍"速工作。
如果你把步进倍率设为一个非常大的数字 （比你的程序可能用到的字节数还大 10% ）， 收集器的行为就像一个 stop-the-world 收集器。 接着你若把间歇率设为 200 ， 收集器的行为就和过去的 Lua 版本一样了： 每次 Lua 使用的内存翻倍时，就做一次完整的收集。
垃圾回收器函数
Lua 提供了以下函数collectgarbage ([opt [, arg]])用来控制自动内存管理:
collectgarbage("collect"): 做一次完整的垃圾收集循环。通过参数 opt 它提供了一组不同的功能：
collectgarbage("count"): 以 K 字节数为单位返回 Lua 使用的总内存数。 这个值有小数部分，所以只需要乘上 1024 就能得到 Lua 使用的准确字节数（除非溢出）。
collectgarbage("restart"): 重启垃圾收集器的自动运行。
collectgarbage("setpause"): 将 arg 设为收集器的 间歇率。 返回 间歇率 的前一个值。
collectgarbage("setstepmul"): 返回 步进倍率 的前一个值。
collectgarbage("step"): 单步运行垃圾收集器。 步长"大小"由 arg 控制。 传入 0 时，收集器步进（不可分割的）一步。 传入非 0 值， 收集器收集相当于 Lua 分配这些多（K 字节）内存的工作。 如果收集器结束一个循环将返回 true 。
collectgarbage("stop"): 停止垃圾收集器的运行。 在调用重启前，收集器只会因显式的调用运行。
如何看懂lua的源码
你需要掌握 lua 语言，才可能看懂 lua 语言的源代码。
你需要精通 c 语言，你才可能看懂 lua 的源码。
