Lua設計與實現 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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codedump 著

圖書標籤:

• Lua
• 編程語言
• 編譯器
• 虛擬機
• 設計模式
• 數據結構
• 算法
• 嵌入式開發
• 遊戲開發
• 腳本語言

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115465375

版次：01

商品編碼：12172435

包裝：平裝

叢書名： 圖靈原創

開本：16開

齣版時間：2017-08-01

用紙：膠版紙

頁數：186

正文語種：中文

編輯推薦

　　一本揭示Lua實現原理的圖書　　經典的純C語言項目分析　　一綫開發人員傾力打造　　Lua是一種可嵌入、輕量、快速、功能強大的腳本語言，使用較為廣泛，主要用在遊戲領域。另外，基於Nginx的OpenResty也是使用Lua來編寫腳本的，很多服務器（如Redis）也支持使用Lua來編寫腳本。　　作為一門誕生已經超過20年的語言，它在設計上是非常剋製的。以Lua5.1.4版本來說，其解釋器加上周邊的庫函數等也就不過一萬多行的代碼量，而如果再進行精簡，隻需要吃透核心的幾韆行代碼就可以瞭。　　另外，作為一門以純C代碼編寫的項目，Lua代碼優美、結構組織緊湊，是教科書般經典的C語言項目。　　本書討論瞭Lua的設計原理，首先講解瞭數據結構、字符串以及錶類型的實現原理，接著討論瞭虛擬機的實現，討論瞭垃圾迴收、模塊實現、熱更新、協程等的實現原理。　　本書適用於以下讀者：　　●希望能夠進一步瞭解Lua內部實現原理的用戶；　　●對程序語言設計感興趣的讀者。

內容簡介

　　本書基於Lua 5.1.4版本討論瞭Lua語言的設計原理，全書共分三部分：前部分講解數據結構（如通用數據是如何錶示的）、字符串以及錶類型的實現原理；中間部分是本書重要的部分，主要討論瞭虛擬機的實現；第三部分討論瞭垃圾迴收、模塊實現、熱更新、協程等的實現原理。

作者簡介

　　網名codedump，長期從事互聯網後端服務開發工作。曾經在網易等公司從事遊戲服務器後颱開發，在網絡遊戲開發工作期間接觸到使用C++編寫服務核心引擎和使用Lua腳本編寫遊戲邏輯的技術組閤後，對Lua産生瞭濃厚的興趣，遂開始研究其實現原理，陸續公布於網絡。個人博客：www.codedump.info。

目錄

第1章　概述 1
1．1　前世今生 1
1．2　源碼組織 5
1．3　Lua虛擬機工作流程 6
第一部分　基礎數據類型
第2章　Lua中的數據類型 10
2．1　C語言中實現通用數據結構的一般做法 10
2．2　Lua通用數據結構的實現 11
第3章　字符串 16
3．1　概述 16
3．2　字符串實現 18
第4章　錶 24
4．1　數據結構 24
4．2　操作算法 26
4．2．1　查找 26
4．2．2　新增元素 27
4．2．3　迭代 33
4．2．4　取長度操作 33
第二部分　虛擬機
第5章　Lua虛擬機 36
5．1　Lua執行過程概述 36
5．2　數據結構與棧 43
5．3　指令的解析 46
5．4　指令格式 47
5．5　指令的執行 53
5．6　調試工具 55
5．6．1　GDB調試 55
5．6．2　使用ChunkSpy 57
第6章　指令的解析與執行 61
6．1　Lua詞法 61
6．2　賦值類指令 64
6．2．1　局部變量 64
6．2．2　全局變量 70
6．3　錶相關的操作指令 72
6．3．1　創建錶 72
6．3．2　查詢錶 78
6．3．3　元錶的實現原理 79
6．4　函數相關的操作指令 84
6．4．1　相關數據結構 85
6．4．2　函數的定義 90
6．4．3　函數的調用與返迴值的處理 94
6．4．4　調用成員函數 99
6．4．5　UpValue與閉包 100
6．5　數值計算類指令 105
6．6　關係邏輯類指令 107
6．6．1　相關指令 108
6．6．2　理論基礎 108
6．6．3　相關數據結構及函數 111
6．6．4　關係類指令 114
6．6．5　邏輯類指令 117
6．7　循環類指令 121
6．7．1　理論基礎 122
6．7．2　for循環指令 122
6．7．3　其他循環 129
第三部分　獨立功能的實現
第7章　GC算法 132
7．1　原理 132
7．2　數據結構 135
7．3　具體流程 138
7．3．1　新創建對象 138
7．3．2　初始化階段 140
7．3．3　掃描標記階段 142
7．3．4　迴收階段 147
7．3．5　結束階段 148
7．4　進度控製 150
第8章　環境與模塊 152
8．1　環境相關的變量 152
8．2　模塊 157
8．2．1　模塊的加載 157
8．2．2　模塊的編寫 159
8．2．3　模塊的熱更新原理 161
第9章　調試器工作原理 163
9．1　鈎子功能 163
9．2　得到當前程序信息 164
9．3　打印變量 165
9．4　查看文件內容 166
9．5　斷點的添加 166
9．6　查看當前堆棧信息 167
9．7　step和next指令的實現 167
第10章　異常處理 169
10．1　原理 169
10．2　Lua實現 170
第11章　協程 175
11．1　概念 175
11．2　相關的API 177
11．3　實現 180
11．4　對稱協程和非對稱協程 184
附錄A　參考資料 187

《Lua設計與實現》 編程世界的隱秘力量：一次對Lua語言核心機製的深度探索 在紛繁復雜的編程語言版圖中，Lua以其精巧的設計、極高的靈活性和令人印象深刻的性能，悄然占據著一席之地。它並非那種時下流行、動輒數韆行代碼的“大而全”的語言，相反，Lua的魅力在於其極簡的核心，卻能支撐起龐大而復雜的功能。這本《Lua設計與實現》並非對Lua語言本身進行簡單的語法講解，而是深入其內部，探究其得以運行的精妙機製，剖析其核心設計理念，以及如何將其強大的能力轉化為實際應用。 這本書的讀者群體，將是那些對編程語言底層原理充滿好奇，渴望理解“為什麼”的開發者。無論你是已經在使用Lua進行遊戲開發、嵌入式係統編程，還是在Web後端、科學計算領域接觸過它，亦或是僅僅對語言設計的藝術感到著迷，這本書都將為你打開一扇通往Lua心髒地帶的大門。我們將一同穿越Lua的抽象層，去理解那些構成瞭它獨特個性的構造塊。 第一部分：Lua的基石——虛擬機與數據結構 任何一門編程語言的生命力，都離不開其賴以生存的運行環境。對於Lua而言，Lua虛擬機（Lua VM）便是它運轉的命脈。本書將首先構建起我們對Lua虛擬機的宏觀認知。我們不會停留在“它是一個棧式虛擬機”這樣的泛泛之談，而是會深入探究其指令集的設計哲學，理解那些看似簡單的操作碼是如何組閤，從而實現復雜的控製流和數據處理。棧操作、跳轉指令、函數調用與返迴，這些構成虛擬機核心的元素，都將在本書的細緻梳理下展現齣它們的設計巧思。 緊隨其後，我們將目光聚焦在Lua至關重要的數據結構上。Lua的強大之處，很大程度上源於其靈活且高效的數據模型。其中，錶（table）無疑是Lua的明星。我們將深入剖析Lua錶的內部實現：它如何巧妙地結閤瞭數組和哈希錶的特性，如何處理不同類型鍵值對的存儲，以及其內存管理的策略。理解錶的內部運作，意味著掌握瞭Lua在處理數據時的關鍵。此外，字符串、函數、用戶數據等Lua的基本數據類型，它們的錶示方式、存儲機製以及在內存中的管理，都將成為我們探究的重點。理解這些基本數據單元如何被高效地組織和操作，是理解Lua整體性能和靈活性的基礎。 第二部分：Lua的核心機製——函數、閉包與垃圾迴收 函數是編程的靈魂，而Lua的函數，尤其是其對閉包的獨特支持，是其成為一門強大腳本語言的關鍵。本書將詳細闡述Lua函數的內部錶示，包括其代碼、環境、以及與捕獲變量的關聯。我們將深入理解閉包是如何被Lua實現的，為什麼Lua的閉包如此強大且易於使用，以及它們在編寫模塊化、狀態化代碼中的重要作用。通過具體的例子，我們將揭示閉包如何突破作用域的限製，為程序帶來更高級彆的抽象和靈活性。 當然，任何擁有動態內存分配的語言，都無法迴避垃圾迴收（Garbage Collection, GC）這個話題。Lua的垃圾迴收機製，以其高效和低延遲著稱，是支撐其在各種資源受限環境下依然錶現齣色的重要原因。本書將深入講解Lua的垃圾迴收算法。我們將探討其采用的增量標記-清掃（Incremental Mark-and-Sweep）算法，理解其標記階段和清掃階段的運作流程，以及如何通過增量的方式來最小化GC對程序執行造成的中斷。此外，我們還將分析GC的參數調整，以及如何通過一些編程技巧來優化Lua程序的內存使用，從而與GC機製協同工作，實現更好的性能。 第三部分：Lua的擴展與集成——C API與元編程 Lua的強大，不僅在於其自身的能力，更在於其卓越的擴展性和與C/C++等底層語言無縫集成的能力。Lua的C API，是其成為一門“粘閤劑”語言的基石。本書將詳細講解Lua C API的使用。我們將學習如何從C語言中調用Lua函數，如何將C函數暴露給Lua環境，如何進行數據類型的轉換和傳遞，以及如何利用Lua堆棧（Lua Stack）來進行高效的通信。通過對C API的深入理解，開發者可以輕鬆地將Lua嵌入到現有的C/C++應用程序中，為應用程序提供腳本化的能力，或者將性能敏感的部分用C/C++實現，再通過Lua來調用，達到性能和開發效率的雙重優化。 除瞭與C語言的緊密集成，Lua的元編程（Metaprogramming）能力也是其一大亮點。元編程允許程序在運行時檢查、修改甚至生成代碼。Lua的元錶（metatable）機製，為實現元編程提供瞭強大的支持。本書將深入剖析元錶的概念，包括__index, __newindex, __call, __add, __sub 等等各種元方法。我們將學習如何利用元錶來實現自定義的數據結構、運算符重載、對象導嚮編程範式，甚至是在運行時動態地改變錶的行為。通過對元編程的精通，開發者能夠編寫齣更加簡潔、強大且富有錶現力的Lua代碼，實現一些傳統編程語言難以企及的抽象。 第四部分：Lua的實踐與未來 在掌握瞭Lua的底層機製之後，本書將引導讀者將其知識付諸實踐。我們將探討Lua在不同領域的應用場景，例如在遊戲開發中，Lua如何被廣泛地用於邏輯控製、AI行為、UI腳本等；在嵌入式係統和網絡設備中，Lua的輕量級特性如何使其成為理想的選擇；在Web後端開發中，Lua作為服務器端腳本語言的可能性。 最後，我們將對Lua的未來發展進行展望。Lua語言的持續演進，新的特性和優化，以及其在開源社區的活躍度，都預示著Lua將繼續在編程世界中扮演重要的角色。本書的宗旨，是讓讀者不僅能夠“使用”Lua，更能“理解”Lua，從而能夠更深入地發揮其潛力，應對更復雜的挑戰，甚至是在Lua的基礎上進行創新。 總結 《Lua設計與實現》是一次深入Lua語言心髒的旅程。它不是一本麵嚮初學者的入門手冊，而是一本為那些渴望理解語言本質，追求極緻性能和靈活性的開發者量身打造的深度指南。通過對Lua虛擬機、數據結構、函數、閉包、垃圾迴收、C API以及元編程等核心機製的細緻剖析，本書將幫助讀者建立起對Lua的係統性認知，從而能夠更自信、更高效地駕馭這門精巧而強大的語言。這本書將讓你明白，Lua為何如此特彆，為何能夠在眾多編程語言中獨樹一幟，成為一種隱秘但強大的力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，簡直是填補瞭我在 Lua 學習道路上的一個巨大空白。我之前接觸 Lua，更多的是停留在語言特性的層麵，知道怎麼寫，但總感覺知其然不知其所以然。這本書從“設計”和“實現”這兩個角度齣發，徹底顛覆瞭我之前對 Lua 的認知。它並沒有枯燥地羅列 API，而是從 Lua 語言的設計哲學入手，探討瞭為什麼 Lua 會設計成這個樣子，它所遵循的原則是什麼。然後，它會深入到 C 語言層麵，去解析 Lua 虛擬機的具體實現，講解瞭字節碼的生成、指令集的執行、內存的管理等等。這部分內容對於我這個 C 語言背景不是特彆深厚的開發者來說，確實有些挑戰，但作者的講解非常清晰，配閤著圖示和代碼示例，讓我能夠一步步跟上思路。特彆是關於 Lua 對象的錶示和內存布局的講解，讓我對 Lua 的高效和輕量有瞭更深刻的理解。閱讀這本書的過程，就像是在給大腦做一次高強度的“健腦操”，雖然纍，但卻非常值得。我相信，通過這本書的學習，我不僅能更好地使用 Lua，還能從中汲取很多關於語言設計和實現的寶貴經驗，應用到其他項目中。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深的 Lua 開發者，我一直在尋找能夠真正提升我技術深度的書籍。市麵上充斥著大量的 Lua 入門教程，但真正觸及 Lua “設計與實現”核心的書籍卻鳳毛麟角。《Lua設計與實現》這本書，正是我苦苦尋覓的寶藏。它沒有迴避 Lua 核心的復雜性，而是選擇瞭一種直麵挑戰的態度，將 Lua 的設計理念和底層實現原理娓娓道來。書中對 Lua 虛擬機架構的剖析，對於理解 Lua 的性能瓶頸和優化方嚮有著至關重要的指導意義。我尤其欣賞作者在解釋內存管理和垃圾迴收機製時所采用的類比和圖示，這些都極大地降低瞭理解難度，使得原本晦澀的概念變得生動易懂。協程部分更是寫得精彩絕倫，它不僅僅是介紹瞭協程的使用，更是深入探討瞭其調度機製和狀態保存的細節，這對於編寫高性能的並發程序有著直接的指導作用。閱讀這本書，我仿佛置身於 Lua 核心團隊的研發會議之中，能夠近距離地感受到這門語言的設計智慧。這本書不僅僅是一本技術書籍，它更是一種對 Lua 深度探索的邀請，讓我對這門語言産生瞭前所未有的敬畏之情。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，要真正掌握一門編程語言，僅僅停留在語法層麵是遠遠不夠的。我需要理解它的“骨骼”和“血液”，也就是它的設計哲學和實現細節。《Lua設計與實現》這本書，恰恰滿足瞭我這個需求。它並非簡單地講解 Lua 的語法規則，而是從語言的宏觀設計齣發，探討瞭 Lua 為什麼會選擇這樣的語法結構，為什麼會有特定的語言特性。然後，它會像解剖學傢一樣，將 Lua 的內部機製一層層地剝開，讓我們看到 Lua 虛擬機是如何工作的，它是如何解析和執行 Lua 代碼的。書中的代碼片段和僞代碼，都非常精煉地展現瞭 Lua 底層的運行邏輯。對於我來說，閱讀這本書的過程，就像是在和一位資深工程師進行一對一的深度交流。我不僅學到瞭 Lua 的“怎麼用”，更重要的是，我明白瞭“為什麼這樣用”。這種對底層實現的理解，讓我能夠更好地排查問題，優化代碼，甚至在某些場景下，能夠反過來思考如何改進 Lua 的使用方式。這本書的價值，遠超齣瞭它本身的篇幅。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我曾經對 Lua 的印象就是一個“小巧玲瓏”、“易於嵌入”的腳本語言，但《Lua設計與實現》這本書，徹底刷新瞭我的認知。它讓我看到瞭 Lua 在設計上的精妙和在實現上的高效。書中關於 Lua 虛擬機棧模型、字節碼解釋器以及內存管理部分的講解，讓我對 Lua 的運行機製有瞭前所未有的清晰認識。作者並沒有迴避那些可能令人望而卻步的技術細節，而是用清晰易懂的語言，配閤大量的圖錶和代碼示例，將復雜的概念一一破解。我特彆喜歡書中對“元錶”這一 Lua 核心概念的深入剖析，它讓我明白瞭 Lua 強大的擴展性和靈活性是如何實現的。通過對這些底層機製的理解，我能夠更自信地在我的項目中使用 Lua，並且能夠編寫齣更加高效、健壯的代碼。這本書的閱讀體驗，是一種由淺入深、由錶及裏的探索過程，它不僅僅是教會我 Lua 的知識，更是培養瞭我一種深入探究編程語言底層實現的能力。

評分☆☆☆☆☆

拿到《Lua設計與實現》這本書，我的內心是既期待又忐忑的。期待是因為 Lua 語言本身在遊戲開發、嵌入式係統等領域扮演著越來越重要的角色，而市麵上專門深入講解其設計思想和實現細節的中文書籍又相對稀少。忐忑，則是因為“設計與實現”這幾個字，往往意味著著相當的深度和技術門檻，生怕自己難以完全消化。然而，當我翻開這本書，細細品讀，這種忐忑很快就被一種豁然開朗的驚喜所取代。書中的很多概念，我之前在實際開發中雖然接觸過，但總是模模糊糊，甚至是一些“靠感覺”在用。這本書就像一位經驗豐富的嚮導，循序漸進地為我揭示瞭 Lua 底層運行的奧秘，從虛擬機的工作原理到垃圾迴收機製，再到協程的實現，每一個章節都像是在為我打開一扇新的大門。我尤其對書中關於 Lua 狀態機和元錶的講解印象深刻，這些內容對於理解 Lua 的靈活性和強大的可擴展性至關重要。雖然我還沒有完全讀完，但已經覺得收獲滿滿，迫不及待地想要將這些知識運用到我的項目中，去嘗試一些更復雜的設計和實現。這本書不僅僅是一本技術手冊，更像是一次深入 Lua 內核的思維探索之旅，讓我對這門語言有瞭全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

Lua做為一門小眾語言，還有人寫書，已經很贊瞭！看瞭一下內容，講語言的書我也能看個大概，非常棒瞭。

評分☆☆☆☆☆

不錯！

評分☆☆☆☆☆

內容講解詳細，適閤初學者入門學習。

評分☆☆☆☆☆

幫朋友買的。

評分☆☆☆☆☆

針對Lua源碼分析的書應該是第一本，說實話比起大師的著作來說作者的寫作功力確實差不少，但看得齣還是下瞭不少功夫的。

評分☆☆☆☆☆

感覺不錯

評分☆☆☆☆☆

我要說一下 ，本書主要介紹LUA 的實現方法，並不需要有多麼lua的精通 ，但是需要C語言精通 。通過大量反嚮解析示例，說明LUA語言的特性。裏麵很少有lua的相關實例，不推薦！

評分☆☆☆☆☆

這本書內容直指問題本質，非常務實。

評分☆☆☆☆☆

好