Lua编程笔录--Lua初识及语法八（错误处理及垃圾回收器）

前言：前面的知识点可以参考 
Lua编程笔录--Lua初识及语法一（注释，变量命名，全局/局部变量，数据类型）
Lua编程笔录--Lua初识及语法二（循环，流程控制，函数）

Lua编程笔录--Lua初识及语法三（运算符和字符串）

Lua编程笔录--Lua初识及语法四（数组，迭代器，table表）

Lua编程笔录--Lua初识及语法五（模块与包）

Lua编程笔录--Lua初识及语法六（协同程序）

Lua编程笔录--Lua初识及语法七（I/O操作）

Lua 错误处理

程序运行中错误处理是必要的，在我们进行文件操作，数据转移及web service 调用过程中都会出现不可预期的错误。如果不注重错误信息的处理，就会照成信息泄露，程序无法运行等情况。

任何程序语言中，都需要错误处理。错误类型有：

语法错误
运行错误

错误处理

我们可以使用两个函数：assert 和 error 来处理错误。实例如下：

local function add(a,b)
assert(type(a) == "number", "a 不是一个数字")
assert(type(b) == "number", "b 不是一个数字")
return a+b
end
add(10)

执行以上程序会出现如下错误：

lua: test.lua:3: b 不是一个数字
stack traceback:
[C]: in function 'assert'
test.lua:3: in local 'add'
test.lua:6: in main chunk
[C]: in ?

实例中assert首先检查第一个参数，若没问题，assert不做任何事情；否则，assert以第二个参数作为错误信息抛出。

error函数

语法格式：

error (message [, level])

功能：终止正在执行的函数，并返回message的内容作为错误信息(error函数永远都不会返回)

通常情况下，error会附加一些错误位置的信息到message头部。

Level参数指示获得错误的位置:

Level=1[默认]：为调用error位置(文件+行号)
Level=2：指出哪个调用error的函数的函数
Level=0:不添加错误位置信息

pcall 和 xpcall、debug

Lua中处理错误，可以使用函数pcall（protected call）来包装需要执行的代码。

pcall接收一个函数和要传递个后者的参数，并执行，执行结果：有错误、无错误；返回值true或者或false, errorinfo。

语法格式如下 （不推荐使用）

if pcall(function_name, ….) then
-- 没有错误
else
-- 一些错误
end

pcall以一种"保护模式"来调用第一个参数，因此pcall可以捕获函数执行中的任何错误。

通常在错误发生时，希望落得更多的调试信息，而不只是发生错误的位置。但pcall返回时，它已经销毁了调用桟的部分内容，所以不推荐使用。

Lua提供了xpcall函数，xpcall接收第二个参数——一个错误处理函数，当错误发生时，Lua会在调用桟展看（unwind）前调用错误处理函数，于是就可以在这个函数中使用debug库来获取关于错误的额外信息了。

debug库提供了两个通用的错误处理函数:

debug.debug：提供一个Lua提示符，让用户来价差错误的原因
debug.traceback：根据调用桟来构建一个扩展的错误消息

> =xpcall(function(i) print(i) error('error..') end, function() print(debug.traceback()) end, 33) 33 stack traceback: stdin:1: in function [C]: in function 'error' stdin:1: in function [C]: in function 'xpcall' stdin:1: in main chunk [C]: in ? false nil
xpcall 使用实例 2:

function myfunction ()
n = n/nil
end

function myerrorhandler( err )
print( "ERROR:", err )
end

status = xpcall( myfunction, myerrorhandler )
print( status)

执行以上程序会出现如下错误：

ERROR:	test2.lua:2: attempt to perform arithmetic on global 'n' (a nil value)
false

Lua 垃圾回收

Lua 采用了自动内存管理。 这意味着你不用操心新创建的对象需要的内存如何分配出来， 也不用考虑在对象不再被使用后怎样释放它们所占用的内存。

Lua 运行了一个垃圾收集器来收集所有死对象 （即在 Lua 中不可能再访问到的对象）来完成自动内存管理的工作。 Lua 中所有用到的内存，如：字符串、表、用户数据、函数、线程、 内部结构等，都服从自动管理。

Lua 实现了一个增量标记-扫描收集器。 它使用这两个数字来控制垃圾收集循环： 垃圾收集器间歇率和垃圾收集器步进倍率。 这两个数字都使用百分数为单位 （例如：值 100 在内部表示 1 ）。

垃圾收集器间歇率控制着收集器需要在开启新的循环前要等待多久。 增大这个值会减少收集器的积极性。 当这个值比 100 小的时候，收集器在开启新的循环前不会有等待。 设置这个值为 200 就会让收集器等到总内存使用量达到 之前的两倍时才开始新的循环。

垃圾收集器步进倍率控制着收集器运作速度相对于内存分配速度的倍率。 增大这个值不仅会让收集器更加积极，还会增加每个增量步骤的长度。 不要把这个值设得小于 100 ， 那样的话收集器就工作的太慢了以至于永远都干不完一个循环。 默认值是 200 ，这表示收集器以内存分配的"两倍"速工作。

如果你把步进倍率设为一个非常大的数字 （比你的程序可能用到的字节数还大 10% ）， 收集器的行为就像一个 stop-the-world 收集器。 接着你若把间歇率设为 200 ， 收集器的行为就和过去的 Lua 版本一样了： 每次 Lua 使用的内存翻倍时，就做一次完整的收集。

垃圾回收器函数

Lua 提供了以下函数collectgarbage ([opt [, arg]])用来控制自动内存管理:

collectgarbage("collect"): 做一次完整的垃圾收集循环。通过参数 opt 它提供了一组不同的功能：

collectgarbage("count"): 以 K 字节数为单位返回 Lua 使用的总内存数。 这个值有小数部分，所以只需要乘上 1024 就能得到 Lua 使用的准确字节数（除非溢出）。

collectgarbage("restart"): 重启垃圾收集器的自动运行。

collectgarbage("setpause"): 将 arg 设为收集器的 间歇率 （参见 §2.5）。 返回 间歇率 的前一个值。

collectgarbage("setstepmul"): 返回 步进倍率 的前一个值。

collectgarbage("step"): 单步运行垃圾收集器。 步长"大小"由 arg 控制。 传入 0 时，收集器步进（不可分割的）一步。 传入非 0 值， 收集器收集相当于 Lua 分配这些多（K 字节）内存的工作。 如果收集器结束一个循环将返回 true 。

collectgarbage("stop"): 停止垃圾收集器的运行。 在调用重启前，收集器只会因显式的调用运行。

以下演示了一个简单的垃圾回收实例:

mytable = {"apple", "orange", "banana"}

print(collectgarbage("count"))

mytable = nil

print(collectgarbage("count"))

print(collectgarbage("collect"))

print(collectgarbage("count"))

执行以上程序，输出结果如下(注意内存使用的变化)：

20.9560546875
20.9853515625
0
19.4111328125