1.1.2 Lua解釋器的運(yùn)行機(jī)制

上一節(jié)介紹了Lua解釋器的整體架構(gòu)，并且在比較抽象的層面上，介紹了它的運(yùn)作機(jī)制。本節(jié)會(huì)詳細(xì)論述Lua解釋器的整體運(yùn)行機(jī)制。讀者已經(jīng)知道：Lua解釋器由編譯器和虛擬機(jī)兩個(gè)部分組成；腳本代碼，在經(jīng)過編譯器編譯之后，會(huì)得到一系列的字節(jié)碼，它們會(huì)被存放到一個(gè)Proto結(jié)構(gòu)中。

這里需要對(duì)字節(jié)碼進(jìn)行解釋，字節(jié)碼是一種能夠被虛擬機(jī)識(shí)別的中間代碼。一些解釋型語言，能夠通過它們的編譯器將源代碼編譯成字節(jié)碼，再交給虛擬機(jī)去執(zhí)行。和機(jī)器碼不同，它不能直接被CPU識(shí)別和執(zhí)行，而需要借助虛擬機(jī)。只要虛擬機(jī)程序能夠在不同架構(gòu)的CPU上運(yùn)行，那么同一份字節(jié)碼，就能在這些不同架構(gòu)的CPU上運(yùn)行。字節(jié)碼的名稱來自其指令的組織形式。一般來說，一個(gè)字節(jié)碼指令是由1字節(jié)的操作碼（opcode）和若干個(gè)可選操作參數(shù)組成（如圖1-9所示）。一般來說，字節(jié)碼指令就是虛擬機(jī)中定義的指令。

·圖1-9

如圖1-10所示，Lua解釋器的內(nèi)置編譯器會(huì)將腳本編譯成類似這種形式的指令，也就是虛擬機(jī)指令（后文統(tǒng)稱為指令）。前文所述的Proto結(jié)構(gòu)，有一個(gè)指令列表（code列表），這個(gè)列表會(huì)用來存放編譯好的指令。指令列表的最后一個(gè)指令通常是RETURN指令，代表程序結(jié)束。

·圖1-10

在Lua-5.3.5中，編譯腳本源碼，并將指令存入Proto結(jié)構(gòu)是通過luaL_loadfile函數(shù)來進(jìn)行的。這步操作完之后，腳本代碼并不會(huì)立即被執(zhí)行，而需要調(diào)用lua_pcall函數(shù)來執(zhí)行Proto里的指令。lua_pcall函數(shù)會(huì)調(diào)用Lua虛擬機(jī)的入口函數(shù)，進(jìn)入到這個(gè)函數(shù)之后，Lua虛擬機(jī)會(huì)將Proto指令列表中的指令，逐個(gè)取出來并執(zhí)行。虛擬機(jī)內(nèi)執(zhí)行的偽代碼，如下所示。

Proto結(jié)構(gòu)的code列表，最后一般都是RETURN指令，這是編譯器自動(dòng)加上去的，它要確保程序最終能夠被終止。當(dāng)然，虛擬機(jī)的指令執(zhí)行函數(shù)不會(huì)這么簡單，這里只是為了給讀者建立一個(gè)整體的概念，理解它大體的運(yùn)行流程。