Lua学习与交流——Lua函数调用过程（转载）

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第3章 lua中函数调用的方法

         前面，以及分析了lua中定义一个函数的方法，现在总结如下：

1、  将函数名作为局部变量存在局部变量表里，并在栈上开辟一个寄存器空间，在运行期，将新建一个closure，并存在已保留的寄存器里；

2、  将在语法解析阶段新建的FuncState结构体保存在其父函数的局部函数定义数组里。

        

         现在，就要分析，当lua进行函数调用的时候，是怎么调用的呢？

        

         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？

        

         秘密就在lua做的一些善后工作。在f_parser()函数里，解析完了后，最外层的那个FuncState是有的，其实用的是FuncState里的函数头Proto。然后，lua会新建一个闭包(Closure)，通过函数luaF_newLclosure()，并把刚才解析代码生成的Proto保存在这个闭包里，cl->l.p=tf，新建完了这个Closure，lua会把它压入栈。然后就转入运行期进行运行。也就是进入lua_pcall()函数执行。而lua_pcall()这个函数就是假设在当前栈顶有一个Closure，然后执行这个Closure。具体说来如下：

         lua_pcall()经过一系列调用，最后通过调用luaD_precall()来执行。

         这个luaD_precall()做什么呢？如果这个函数是C函数，那么就直接执行，如果是lua函数，这个函数便字如其人了，就是做执行前的准备。

         首先，这个函数就会在L的ci数组里申请一项空槽。也就是说，L里有一个CallInfo数组，代表每个执行的函数。然后用现在的Closure初始化这个CallInfo。并且将这个函数的栈底标志在栈顶，也就是那个Closure压入栈的地方。

         接着，就是转入lua的虚拟机的运行了。也就是函数luaV_execute()。

 

         这时，如果遇到OP_CALL的时候，也就是在lua代码中有函数调用的时候，就会直接用luaD_precall()，将要执行的函数加载到L->ci中去，然后重新开始luaV_execute()虚拟机执行。

        

         与调用函数相对应的，怎么从一个函数里返回呢？

 

         也就是，当lua虚拟机遇到OP_RETUREN的时候，该如何操作呢？

 

         lua会通过一个函数来实现从子函数到调用它的函数里的一个转变：luaD_poscall()。在这个函数里，lua主要做的事情就是，因为L->ci是个链，代表当前运行函数的嵌套调用链，调用过的函数会被直接丢弃。于是，只要L->ci--，也就是让当前ci指针退一格，指向前面调用它的函数，即可返回。另外，要将栈底位置和pc值恢复，这些恢复都很简单。

 

         但是，最主要的一件事，就是如果这个函数里含有upvalue怎么办？这个留在明天再研究一下。