探索Lua5.2内部实现:虚拟机指令(4) Table

原文

name	args	desc
OP_NEWTABLE	A B C	R(A) := {} (size = B,C)

NEWTABLE在寄存器A处创建一个table对象。B和C分别用来存储这个table数组部分和hash部分的初始大小。初始大小是在编译期计算出来并生成到这个指令中的，目的是使接下来对table的初始化填充不会造成rehash而影响效率。B和C使用“floating point byte”的方法来表示成(eeeeexxx)的二进制形式，其实际值为(1xxx) * 2^(eeeee-1)。

local a = {};

1	[1]	NEWTABLE 	0 0 0
	2	[1]	RETURN   	0 1

上面代码生成一个空的table，放入local变量a，B和C参数都为0。

name	args	desc
OP_SETLIST	A B C	R(A)[(C-1)*FPF+i] := R(A+i), 1 <= i <= B

SETLIST用来配合NEWTABLE，初始化表的数组部分使用的。A为保存待设置表的寄存器，SETLIST要将A下面紧接着的寄存器列表(1--B)中的值逐个设置给表的数组部分。

当表需要初始化数组元素数量比较小的情况下，例如:

local a = {1,1,1};

1	[1]	NEWTABLE 	0 3 0
	2	[1]	LOADK    	1 -1	; 1
	3	[1]	LOADK    	2 -1	; 1
	4	[1]	LOADK    	3 -1	; 1
	5	[1]	SETLIST  	0 3 1	; 1
	6	[1]	RETURN   	0 1
constants (1) for 0x80048eb0:
	1	1

第1行先用NEWTABLE构建一个具有3个数组元素的表，让到寄存器0中；然后使用3个LOADK向下面3个寄存器装入常量1；最后使用SETLIST设置表的1~3为寄存器1~寄存器3。

如果需要创建一个很大的表，其中包含很多的数组元素，使用如上方法就会遇到一个问题。将这些指按顺序放到寄存器时，会超出寄存器的范围。解决的办法就是按照一个固定大小，将这些数组元素分批进行设置。在Lua中，每批的数量由lopcodes.h中的LFIELDS_PER_FLUSH定义，数量为50。所以，大数量的设置会按照50个一批，先将值设置到表下面的寄存器，然后设置给对应的表项。C代表的就是这一次调用SETLIST设置的是第几批。回到上面的例子，因为只有3个表项，所以1批就搞定了，C的值为1。

下面是一个大表的设置：

local a = 
{
	1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,
	1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,
	1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,
	1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,
	1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,
	1,2,3
};

1	[1]	NEWTABLE 	0 30 0
	2	[3]	LOADK    	1 -1	; 1
	3	[3]	LOADK    	2 -2	; 2 
...
	50	[7]	LOADK    	49 -9	; 9
	51	[7]	LOADK    	50 -10	; 0
	52	[7]	SETLIST  	0 50 1	; 1
	53	[8]	LOADK    	1 -1	; 1
	54	[8]	LOADK    	2 -2	; 2
	55	[9]	LOADK    	3 -3	; 3
	56	[9]	SETLIST  	0 3 2	; 2
	57	[9]	RETURN   	0 1
constants (10) for 0x80048eb0:
	1	1
	2	2
	3	3
	4	4
	5	5
	6	6
	7	7
	8	8
	9	9
	10	0

可以看到，这个表的初始化使用了两个SETLIST指令。第一个处理前50个，C为1，设置id从(C-1)*50 + 1开始，也就是1。第二个处理余下的3个，C为2，设置的id从(C-1)*50 + 1开始，也就是51。

如果数据非常大，导致需要的批次超出了C的表示范围，那么C会被设置成0，然后在SETLIST指令后面生成一个EXTRAARG指令，并用其Ax来存储批次。这与前面说到的LOADKX的处理方法一样，都是为处理超大数据服务的。

如果使用核能产生多个返回值的表达式（... 和 函数调用）初始化数组项，如果这个初始化不是表构造的最后一项，那么只有第一个返回值会被设置到数组项；如果是最后一项，那么SETLIST中的B会被设置为0，表示从A+1到当前栈顶都用来设置。

SETLIST只负责初始化表的数组部分，对于hash部分，还是通过SETTABLE来初始化。

name	args	desc
OP_GETTABLE	A B C	R(A) := R(B)[RK(C)]
OP_SETTABLE	A B C	R(A)[RK(B)] := RK(C)

GETTABLE使用C表示的key，将寄存器B中的表项值获取到寄存器A中。SETTABLE设置寄存器A的表的B项为C代表的值。

local a = {};a.x = 1;
local b = a.x;

1	[1]	NEWTABLE 	0 0 0
	2	[2]	SETTABLE 	0 -1 -2	; "x" 1
	3	[3]	GETTABLE 	1 0 -1	; "x"
	4	[3]	RETURN   	0 1