Lua 源码解析：协程与函数执行-全局状态机

"电田 第六章 协程及函数的执行" 本文主要讲解了Lua语言中的协程（Coroutines）以及函数的执行机制，重点介绍了`lua_State`数据结构及其重要组成部分。`lua_State`是Lua虚拟机的核心，用于存储执行环境的状态。 首先，我们来看`lua_State`的数据结构，它包含了多个字段，例如： - `status`表示协程的运行状态，如是否正在运行、已暂停或已完成。 - `top`指向栈顶，记录当前栈中活动元素的数量。 - `global_State *l_G`指向全局状态，包含与整个Lua环境相关的数据。 - `CallInfo *ci`指向当前执行的函数的调用信息。 - `stack`和`stacksize`分别表示栈的基址和大小，用于存储 Lua 的值和引用。 在 Lua 中，数据被分为两种类型：值类型（如整数、浮点数、字符串等）和引用类型（如表、函数、用户数据）。值类型可以直接复制，而引用类型则共享同一份数据，其生命周期由垃圾收集器管理。值类型通过`Value`联合体来保存，它可以是可收集的对象（`GCObject *gc`）或者是轻量级用户数据（`void *p`）。 在 Lua 中，数据栈是执行过程中的重要部分，用于存储函数调用时的局部变量、参数和返回值。栈中的每个元素都是一个`Value`，可以存储不同类型的数据。此外，调用链（CallInfo）则用于跟踪函数调用的层次结构，包括递归调用和嵌套调用。 协程（Coroutines）是 Lua 中的轻量级线程，允许在一个程序中并发地执行多个逻辑流。它们在同一进程内运行，共享相同的状态，可以通过协作而非抢占来实现并发。在 Lua 中，协程的创建、切换和控制都是通过内置函数如`coroutine.create`、`coroutine.yield`和`coroutine.resume`来实现的。 Lua 的源码组织清晰，便于理解和学习。作者提到，虽然`lua_State`的数据结构比较复杂，但并不需要完全理解每一个细节，只需掌握其主要部分即可进行大部分的编程工作。对于更深入的开发和调试，理解这些细节会非常有帮助。 总结起来，本文深入探讨了 Lua 语言中协程和函数执行的关键概念，包括`lua_State`数据结构、数据栈和调用链，这些都是实现 Lua 脚本执行和协程控制的基础。通过了解这些知识，开发者可以更好地理解和调试 Lua 程序，尤其是涉及到并发执行和堆栈操作的部分。