【转】: 探索Lua5.2内部实现:虚拟机指令(3) Upvalues & Globals
在编译期,如果要访问变量a时,会依照以下的顺序决定变量a的类型:
- a是当前函数的local变量
- a是外层函数的local变量,那么a是当前函数的upvalue
- a是全局变量
local变量本身就存在于当前的register中,所有的指令都可以直接使用它的id来访问。而对于upvalue,lua则有专门的指令负责获取和设置。
全局变量在lua5.1中也是使用专门的指令,而5.2对这一点做了改变。Lua5.2种没有专门针对全局变量的指令,而是把全局表放到最外层函数的名字为"_ENV"的upvalue中。对于全局变量a,相当于编译期帮你改成了_ENV.a来进行访问。
| name | args | desc |
|---|---|---|
| OP_GETUPVAL | A B C | R(A) := UpValue[B] |
| OP_SETUPVAL | A B | UpValue[B] := R(A) |
| OP_GETTABUP | A B C | R(A) := UpValue[B][RK(C)] |
| OP_SETTABUP | A B C | UpValue[A][RK(B)] := RK(C) |
GETUPVAL将B为索引的upvalue的值装载到A寄存器中。SETUPVAL将A寄存器的值保存到B为索引的upvalue中。
GETTABUP将B为索引的upvalue当作一个table,并将C做为索引的寄存器或者常量当作key获取的值放入寄存器A。SETTABUP将A为索引的upvalue当作一个table,将C寄存器或者常量的值以B寄存器或常量为key,存入table。
上面的代码片段生成一个主函数和一个内嵌函数。根据前面说到的变量规则,在内嵌函数中,l是local变量,u是upvalue,g由于既不是local变量,也不是upvalue,当作全局变量处理。我们先来看内嵌函数,生成的指令从17行开始。
第17行的LOADNIL前面已经讲过,为local变量赋值。下面的LOADK和SETUPVAL组合,完成了u = 1。因为1是一个常量,存在于常量表中,而lua没有常量与upvalue的直接操作指令,所以需要先把常量1装在到临时寄存器1种,然后将寄存器1的值赋给upvalue 0,也就是u。第20行的GETUPVAL将upvalue u赋给local变量l。第21行开始的SETTABUP和GETTABUP就是前面提到的对全局变量的处理了。g=1被转化为_ENV.g=1。_ENV是系统预先设置在主函数中的upvalue,所以对于全局变量g的访问被转化成对upvalue[_ENV][g]的访问。SETTABUP将upvalue 1(_ENV代表的upvalue)作为一个table,将常量表2(常量"g")作为key的值设置为常量表1(常量1);GETTABUP则是将upvalue 1作为table,将常量表2为key的值赋给寄存器0(local l)。
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