1.Lua5.4 源码剖析——虚拟机2 之 闭包与UpValue
2.《Lua5.4 源码剖析——基本数据类型 之 Function》
3.Lua5.4 源码剖析——杂谈 之 如何调试Lua源码
4.Lua语言简介
5.Unlua源码解析(附) 读源码的牌源牌源前置知识
6.Lua5.4 源码剖析——性能优化与原理分析
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 语言写一段简单的码棋码亲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:
可执行的牌源牌源一个 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"。码棋码亲无论我们通过什么形式去执行,牌源牌源或者用什么编辑器去执行,码棋码亲大漠 源码最终为了先载入这段 Lua 的牌源牌源 Chunk 到内存中,无外乎会归结到以下两种方式:1)Lua 文件的码棋码亲载入: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。该函数是牌源牌源解析器的入口函数,负责完成代码解析工作,码棋码亲最终会创建并返回一个 Lua 闭包(LClosure),牌源牌源见下图的码棋码亲红框部分:
另外,上图中间有一行代码最终会调用到 statement 函数,牌源牌源statement 函数是码棋码亲 Chunk 解析的核心函数,它会一个一个字符地处理我们编写的牌源牌源 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springcloud源码课程情况,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,服务编排源码每一个 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。
《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。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filebeat 源码优化函数通过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——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,夸克文档源码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,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。
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、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。
Unlua源码解析(附) 读源码的前置知识
在解析Unlua源码时,需要熟悉Lua的基本API和交互机制。以下为关键API及功能解析:
1. lua_getfield(L, k):获取指定表中由key k指向的值,压入栈顶。
2. lua_gettop(L):返回栈顶元素的索引,即栈的大小。
3. lua_rawget(L, -2):与lua_getfield类似,获取t[k]的值压入栈顶,但不调用元方法。
4. lua_rawset(L, -4):设置t[k] = v,同样不通过元方法。
5. lua_remove(L, -2):移除栈中index为-2的内容,之后所有元素下移。
6. Lua与C++交互机制:调用开始时,Lua参数依次压入栈;调用结束时,C++返回值压入栈,同时返回值数量。
在lua.h中,lua与C交互的API如下:
1.1 lua_register:将C函数设置为全局名称的新值,允许Lua端调用。
1.2 lua_gettop:返回栈顶元素的索引,用于获取栈大小。
1.3 lua_pop:弹出栈中指定数量的值。
1.4 lua_tolstring:将指定位置的值转换为C字符串,并返回字符串长度。
1.5 lua_tostring:与lua_tolstring类似,但返回长度为NULL。
1.6 lua_getfield:将表中key指向的值压入栈顶。
1.7 luaL_getmetatable:获取指定表的元表并入栈。
1.8 luaL_newmetatable:创建新元表并入栈,或重用已有。
1.9 lua_getmetatable:获取指定索引处的表的元表。
1. lua_pushstring:将字符串入栈,Lua会做拷贝。
1. lua_settable:设置表中key对应的值。
1. lua_rawset:与lua_settable类似,不调用元方法。
1. lua_gettable:从表中获取key对应的值。
1. lua_rawget:与lua_gettable类似,不调用元方法。
1. lua_pushinteger:将数字入栈。
1. lua_pushlightuserdata:将指针入栈。
1. lua_pushcclosure:创建闭包入栈。
1. lua_pushvalue:复制指定位置的值入栈。
1. lua_setmetatable:设置表元表。
1. lua_getglobal:获取全局变量并入栈。
1. lua_setglobal:设置全局变量值。
1. lua_pushnil:入栈nil值。
1. lua_upvalueindex:获取闭包中的upvalue。
1. lua_touserdata:返回完整 userdata 或 light userdata 指针。
1. lua_newtable:创建空表并入栈。
1. lua_createtable:预分配空间后创建空表。
1. lua_next:用于遍历表元素。
1. lua_tolstring:将指定位置的值转换为C字符串。
1. lua_tostring:与lua_tolstring类似,但不返回长度。
1. lua_newuserdata:分配内存并创建 userdata。
1. lua_call:调用Lua函数。
1. lua_pcall:与lua_call类似,用于调用Lua函数。
在Lua中,存在一些全局方法如rawset和rawget,用于直接写入或读取表元素而避免元方法的调用。
综上所述,通过掌握这些API,开发者能有效利用Lua与C++的交互机制,实现复杂、高效的数据处理和逻辑交互。
Lua5.4 源码剖析——性能优化与原理分析
本篇教程将引导您深入学习Lua在日常编程中如何通过优化写法来提升性能、降低内存消耗。在讲解每个优化案例时,将附上部分Lua虚拟机源代码实现,帮助您理解背后的原理。 我们将对优化的评级进行标注:0星至3星,推荐评级越高,优化效果越明显。优化分为以下类别:CPU优化、内存优化、堆栈优化等。 测试设备:个人MacBookPro,配置为4核2.2GHz i7处理器。使用Lua自带的os.clock()函数进行时间测量,以精确到毫秒级别。为了突出不同写法的性能差异,测试通常循环执行多次并累计总消耗。 下面是推荐程度从高到低的优化方法: 3星优化:全类型通用CPU优化:高频访问的对象应先赋值给local变量。示例:用循环模拟高频访问,每次访问math.random函数创建随机数。推荐程度:极力推荐。
String类型优化:使用table.concat函数拼接字符串。示例:循环拼接多个随机数到字符串。推荐程度:极力推荐。
Table类型优化:Table构造时完成数据初始化。示例:创建初始值为1,2,3的Table。推荐程度:极力推荐。
Function类型优化:使用尾调用避免堆栈溢出。示例:递归求和函数。推荐程度:极力推荐。
Thread类型优化:复用协程以减少创建和销毁开销。示例:执行多个不同函数。推荐程度:极力推荐。
2星优化:Table类型优化:数据插入使用t[key]=value方式。示例:插入1到的数字。推荐程度:较为推荐。
1星优化:全类型通用优化:变量定义时同时赋值。示例:初始化整数变量。推荐程度:一般推荐。
Nil类型优化:相邻赋值nil。示例:定义6个变量,其中3个为nil。推荐程度:一般推荐。
Function类型优化:不返回多余的返回值。示例:外部请求第一个返回值。推荐程度:一般推荐。
0星优化:全类型通用优化:for循环终止条件无需提前计算缓存。示例:复杂函数计算循环终止条件。推荐程度:无效优化。
Nil类型优化:初始化时显示赋值和隐式赋值效果相同。示例:定义一个nil变量。推荐程度:无效优化。
总结:本文从源码层面深入分析了Lua优化策略。请根据推荐评级在日常开发中灵活应用。感谢阅读!前端开发Lua篇——LuaJIT
三十六计手游采用LuaJIT实现游戏逻辑,但在特定场景下禁用了JIT模式。具体操作步骤如下:
1. 首先,从LuaJIT官网获取与cocos2dx引擎版本一致的库文件。例如,针对cocos2dx版本号3.,需确保lua和jit的版本信息与库文件相匹配,避免因版本不一致而导致"cannot load incompatible bytecode"错误。
2. 利用命令行工具进行编译。在mac操作系统中,直接执行"make"即可完成编译;对于win用户,需先配置VSCommandPrompt,执行参数为"/k \"C:\\Program Files (x)\\Microsoft Visual Studio .0\\Common7\\Tools\\VsDevCmd.bat\"",然后进入jit源代码目录并运行"msvcbuild.bat"进行编译。
3. 使用"luajit -b"命令生成bytecode,此步骤生成的bytecode在runtime中通过interpreter模式运行。值得注意的是,jit bytecode生成后,行号钩子失效,可能影响基于行号的debug或profile操作,需要进行相应的调整。
考虑到不同平台对JIT模式的处理,ios系统默认关闭JIT,而android则需通过"jit.off()"进行手动关闭。在游戏开发中,对JIT模式的使用需谨慎考虑,以避免可能的性能损耗。
在禁用JIT模式后,游戏开发者可能会考虑使用luac而非jit的bytecode。然而,针对iOS禁用JIT、Android主动关闭JIT,以及可能面临其他平台不稳定情况,仍选择使用jit的bytecode具有以下优势:
1. 减少体积,提高包体、内存、转化率和热更文件大小的效率。相较于luac,jit的bytecode体积减少了约%。
2. 加速require代码时的load过程,性能提升达倍。在禁用JIT的环境下,性能特性与luac保持一致,无需对代码进行额外优化。
《Lua5.4 源码剖析——基本数据类型 之 布尔类型》
《Lua5.4 源码剖析——基本数据类型 之 布尔类型》
Lua的基本数据类型中,布尔类型是最简单的一种。在Lua中,尽管通常认为布尔类型只有true和false两种值,但实际上,其在源码中的实现更为精细。Lua使用了TValue这个数据结构来存储所有类型,包括布尔类型。TValue包含了一个lu_byte类型的tt_(类型标记)和Value类型的value_(存储实际数据)。
tt_字段占用1个字节,其中4个位用于存储基本类型(0-8代表nil到thread),2个位用于表示类型变体,1个位用于垃圾回收标志。布尔类型通过类型变体实现,它被声明为LUA_TBOOLEAN,当tt_的第5位为0时代表false,为1时代表true。
判断布尔变量的宏定义在《lobject.h》中,而布尔类型的实际值并不存储在value_,而是直接在tt_字段中,以节省内存和判断复杂度。理解了这一点,我们就可以深入理解Lua中布尔类型的内存结构和使用方式。继续关注后续章节,将探讨其他基本数据类型在Lua5.4源码中的实现细节。
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。