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自己動手實現Lua：虛擬機、編譯器和標準庫（簡體書）
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商品簡介
作者簡介
目次
商品簡介
本書是一本面向Lua程序員和腳本語言愛好者的語言自製指南和實戰寶典。作者融合自己豐富的工程實踐經驗，詳細闡述Lua語言的核心語法和實現原理，深入探討Lua虛擬機、編譯器和標準庫，並給出了實際可以編譯執行的代碼。助你從零基礎開始編程實現Lua語言，徹底理解腳本語言工作原理。全書分為3個部分，共21章。第一部分主要討論LuaAPI和虛擬機實現，包括二進制chunk格式、Lua虛擬機指令集、元編程、錯誤處理等。第二部分主要討論Lua語法和編譯器實現，包括詞法分析、語法分析、代碼優化、代碼生成等。第三部分主要討論Lua輔助API和標準庫實現，包括基礎庫、實用工具庫、包和模塊、協程等。
作者簡介
張秀宏，資深服務器開發工程師。
目次
前言
第一部分 準備
第1章 準備工作 3
1.1 準備開發環境 3
1.1.1 操作系統 3
1.1.2 安裝Lua 4
1.1.3 安裝Go 4
1.2 準備目錄結構 4
1.3 本章小結 6
第二部分 Lua虛擬機和Lua API
第2章 二進制chunk 9
2.1 什麼是二進制chunk 10
2.2 luac命令介紹 11
2.2.1 編譯Lua源文件 11
2.2.2 查看二進制chunk 13
2.3 二進制chunk格式 15
2.3.1 數據類型 16
2.3.2 總體結構 17
2.3.3 頭部 18
2.3.4 函數原型 22
2.4 解析二進制chunk 27
2.4.1 讀取基本數據類型 28
2.4.2 檢查頭部 29
2.4.3 讀取函數原型 30
2.5 測試本章代碼 33
2.6 本章小結 36
第3章 指令集 37
3.1 指令集介紹 37
3.2 指令編碼格式 38
3.2.1 編碼模式 38
3.2.2 操作碼 39
3.2.3 操作數 40
3.2.4 指令表 41
3.3 指令解碼 42
3.4 測試本章代碼 44
3.5 本章小結 47
第4章 Lua API 49
4.1 Lua API介紹 49
4.2 Lua棧 51
4.2.1 Lua數據類型和值 51
4.2.2 棧索引 54
4.2.3 定義luaStack結構體 54
4.3 Lua State 57
4.3.1 定義LuaState接口 57
4.3.2 定義luaState結構體 58
4.3.3 基礎棧操縱方法 59
4.3.4 Push方法 64
4.3.5 Access方法 65
4.4 測試本章代碼 69
4.5 本章小結 70
第5章 Lua運算符 71
5.1 Lua運算符介紹 71
5.2 自動類型轉換 75
5.3 擴展LuaState接口 79
5.3.1 Arith()方法 80
5.3.2 Compare()方法 83
5.3.3 Len()方法 85
5.3.4 Concat()方法 86
5.4 測試本章代碼 87
5.5 本章小結 88
第6章 虛擬機雛形 89
6.1 添加LuaVM接口 89
6.1.1 定義LuaVM接口 91
6.1.2 改造luaState結構體 92
6.1.3 實現LuaVM接口 93
6.2 實現Lua虛擬機指令 94
6.2.1 移動和跳轉指令 94
6.2.2 加載指令 96
6.2.3 算術運算指令 101
6.2.4 長度和拼接指令 103
6.2.5 比較指令 106
6.2.6 邏輯運算指令 107
6.2.7 for循環指令 110
6.3 指令分派 113
6.4 測試本章代碼 115
6.5 本章小結 118
第7章 表 119
7.1 表介紹 119
7.2 表內部實現 121
7.3 表相關API 125
7.3.1 Get方法 126
7.3.2 Set方法 129
7.4 表相關指令 131
7.4.1 NEWTABLE 131
7.4.2 GETTABLE 133
7.4.3 SETTABLE 135
7.4.4 SETLIST 136
7.5 測試本章代碼 138
7.6 本章小結 140
第8章 函數調用 141
8.1 函數調用介紹 141
8.2 函數調用棧 143
8.2.1 調用幀實現 144
8.2.2 調用棧實現 145
8.3 函數調用API 147
8.3.1 Load() 148
8.3.2 Call() 149
8.4 函數調用指令 152
8.4.1 CLOSURE 152
8.4.2 CALL 153
8.4.3 RETURN 157
8.4.4 VARARG 158
8.4.5 TAILCALL 159
8.4.6 SELF 160
8.4.7 擴展LuaVM接口 162
8.4.8 改進SETLIST指令 163
8.5 測試本章代碼 164
8.6 本章小結 166
第9章 Go函數調用 167
9.1 Go函數登場 167
9.1.1 添加Go函數類型 168
9.1.2 擴展Lua API 169
9.1.3 調用Go函數 170
9.2 Lua註冊表 172
9.2.1 添加註冊表 172
9.2.2 操作註冊表 173
9.3 全域環境 175
9.3.1 使用API操作全域環境 175
9.3.2 在Lua裡訪問全域環境 178
9.4 測試本章代碼 179
9.5 本章小結 181
第10章 閉包和Upvalue 183
10.1 閉包和Upvalue介紹 183
10.1.1 背景知識 183
10.1.2 Upvalue介紹 185
10.1.3 全局變量 187
10.2 Upvalue底層支持 189
10.2.1 修改closure結構體 189
10.2.2 Lua閉包支持 191
10.2.3 Go閉包支持 192
10.3 Upvalue相關指令 195
10.3.1 GETUPVAL 195
10.3.2 SETUPVAL 196
10.3.3 GETTABUP 197
10.3.4 SETTABUP 199
10.3.5 JMP 200
10.4 測試本章代碼 202
10.5 本章小結 203
第11章 元編程 205
11.1 元表和元方法介紹 205
11.1.1 元表 206
11.1.2 元方法 206
11.2 支持元表 207
11.3 調用元方法 208
11.3.1 算術元方法 209
11.3.2 長度元方法 211
11.3.3 拼接元方法 211
11.3.4 比較元方法 212
11.3.5 索引元方法 214
11.3.6 函數調用元方法 216
11.4 擴展Lua API 217
11.4.1 GetMetatable() 218
11.4.2 SetMetatable() 218
11.5 測試本章代碼 219
11.6 本章小結 222
第12章 迭代器 223
12.1 迭代器介紹 223
12.2 next()函數 226
12.2.1 修改luaTable結構體 227
12.2.2 擴展Lua API 228
12.2.3 實現next()函數 229
12.3 通用for循環指令 229
12.4 測試本章代碼 232
12.5 本章小結 234
第13章 異常和錯誤處理 235
13.1 異常和錯誤處理介紹 235
13.2 異常和錯誤處理API 237
13.2.1 Error() 238
13.2.2 PCall() 239
13.3 error()和pcall()函數 240
13.4 測試本章代碼 241
13.5 本章小結 242
第三部分 Lua語法和編譯器
第14章 詞法分析 245
14.1 編譯器介紹 245
14.2 Lua詞法介紹 247
14.3 實現詞法分析器 251
14.3.1 定義Token類型 252
14.3.2 空白字符 254
14.3.3 注釋 256
14.3.4 分隔符和運算符 256
14.3.5 長字符串字面量 258
14.3.6 短字符串字面量 259
14.3.7 數字字面量 262
14.3.8 標識符和關鍵字 263
14.4 LookAhead()和其他方法 264
14.5 測試本章代碼 265
14.6 本章小結 267
第15章 抽象語法樹 269
15.1 抽象語法樹介紹 269
15.2 Chunk和塊 270
15.3 語句 272
15.3.1 簡單語句 273
15.3.2 while和repeat語句 273
15.3.3 if語句 274
15.3.4 數值for循環語句 275
15.3.5 通用for循環語句 275
15.3.6 局部變量聲明語句 276
15.3.7 賦值語句 277
15.3.8 非局部函數定義語句 278
15.3.9 局部函數定義語句 279
15.4 表達式 280
15.4.1 簡單表達式 280
15.4.2 運算符表達式 281
15.4.3 表構造表達式 281
15.4.4 函數定義表達式 282
15.4.5 前綴表達式 283
15.4.6 圓括號表達式 284
15.4.7 表訪問表達式 284
15.4.8 函數調用表達式 285
15.5 本章小結 286
第16章 語法分析 287
16.1 語法分析介紹 287
16.1.1 歧義 288
16.1.2 前瞻和回溯 289
16.1.3 解析方式 290
16.2 解析塊 290
16.3 解析語句 293
16.3.1 簡單語句 294
16.3.2 if語句 296
16.3.3 for循環語句 297
16.3.4 局部變量聲明和函數定義語句 299
16.3.5 賦值和函數調用語句 300
16.3.6 非局部函數定義語句 302
16.4 解析表達式 303
16.4.1 運算符表達式 304
16.4.2 非運算符表達式 306
16.4.3 函數定義表達式 307
16.4.4 表構造表達式 308
16.4.5 前綴表達式 310
16.4.6 圓括號表達式 311
16.4.7 函數調用表達式 312
16.4.8 表達式優化 313
16.5 測試本章代碼 315
16.6 本章小結 316
第17章 代碼生成 317
17.1 定義funcInfo結構體 317
17.1.1 常量表 318
17.1.2 寄存器分配 319
17.1.3 局部變量表 320
17.1.4 Break表 323
17.1.5 Upvalue表 324
17.1.6 字節碼 325
17.1.7 其他信息 327
17.2 編譯塊 327
17.3 編譯語句 329
17.3.1 簡單語句 330
17.3.2 while和repeat語句 331
17.3.3 if語句 333
17.3.4 for循環語句 334
17.3.5 局部變量聲明語句 335
17.3.6 賦值語句 337
17.4 編譯表達式 339
17.4.1 函數定義表達式 340
17.4.2 表構造表達式 341
17.4.3 運算符表達式 343
17.4.4 名字和表訪問表達式 345
17.4.5 函數調用表達式 346
17.5 生成函數原型 347
17.6 使用編譯器 349
17.7 測試本章代碼 350
17.8 本章小結 350
第四部分 Lua標準庫
第18章 輔助API和基礎庫 353
18.1 Lua標準庫介紹 353
18.2 輔助API 355
18.2.1 增強版方法 357
18.2.2 加載方法 358
18.2.3 參數檢查方法 359
18.2.4 標準庫開啟方法 360
18.3 基礎庫 361
18.3.1 基礎庫介紹 362
18.3.2 基礎庫實現 362
18.4 測試本章代碼 365
18.5 本章小結 366
第19章 工具庫 367
19.1 數學庫 367
19.2 表庫 369
19.3 字符串庫 372
19.4 UTF-8庫 374
19.5 OS庫 376
19.6 本章小結 379
第20章 包和模塊 381
20.1 包和模塊介紹 381
20.2 實現包庫 386
20.3 測試本章代碼 391
20.4 本章小結 392
第21章 協程 393
21.1 協程介紹 393
21.2 協程API 396
21.2.1 支持線程類型 396
21.2.2 支持協程操作 398
21.3 實現協程庫 400
21.4 測試本章代碼 403
21.5 本章小結 404
附錄A Lua虛擬機指令集 405
附錄B Lua語法EBNF描述 407
後記 409
第一部分 準備
第1章 準備工作 3
1.1 準備開發環境 3
1.1.1 操作系統 3
1.1.2 安裝Lua 4
1.1.3 安裝Go 4
1.2 準備目錄結構 4
1.3 本章小結 6
第二部分 Lua虛擬機和Lua API
第2章 二進制chunk 9
2.1 什麼是二進制chunk 10
2.2 luac命令介紹 11
2.2.1 編譯Lua源文件 11
2.2.2 查看二進制chunk 13
2.3 二進制chunk格式 15
2.3.1 數據類型 16
2.3.2 總體結構 17
2.3.3 頭部 18
2.3.4 函數原型 22
2.4 解析二進制chunk 27
2.4.1 讀取基本數據類型 28
2.4.2 檢查頭部 29
2.4.3 讀取函數原型 30
2.5 測試本章代碼 33
2.6 本章小結 36
第3章 指令集 37
3.1 指令集介紹 37
3.2 指令編碼格式 38
3.2.1 編碼模式 38
3.2.2 操作碼 39
3.2.3 操作數 40
3.2.4 指令表 41
3.3 指令解碼 42
3.4 測試本章代碼 44
3.5 本章小結 47
第4章 Lua API 49
4.1 Lua API介紹 49
4.2 Lua棧 51
4.2.1 Lua數據類型和值 51
4.2.2 棧索引 54
4.2.3 定義luaStack結構體 54
4.3 Lua State 57
4.3.1 定義LuaState接口 57
4.3.2 定義luaState結構體 58
4.3.3 基礎棧操縱方法 59
4.3.4 Push方法 64
4.3.5 Access方法 65
4.4 測試本章代碼 69
4.5 本章小結 70
第5章 Lua運算符 71
5.1 Lua運算符介紹 71
5.2 自動類型轉換 75
5.3 擴展LuaState接口 79
5.3.1 Arith()方法 80
5.3.2 Compare()方法 83
5.3.3 Len()方法 85
5.3.4 Concat()方法 86
5.4 測試本章代碼 87
5.5 本章小結 88
第6章 虛擬機雛形 89
6.1 添加LuaVM接口 89
6.1.1 定義LuaVM接口 91
6.1.2 改造luaState結構體 92
6.1.3 實現LuaVM接口 93
6.2 實現Lua虛擬機指令 94
6.2.1 移動和跳轉指令 94
6.2.2 加載指令 96
6.2.3 算術運算指令 101
6.2.4 長度和拼接指令 103
6.2.5 比較指令 106
6.2.6 邏輯運算指令 107
6.2.7 for循環指令 110
6.3 指令分派 113
6.4 測試本章代碼 115
6.5 本章小結 118
第7章 表 119
7.1 表介紹 119
7.2 表內部實現 121
7.3 表相關API 125
7.3.1 Get方法 126
7.3.2 Set方法 129
7.4 表相關指令 131
7.4.1 NEWTABLE 131
7.4.2 GETTABLE 133
7.4.3 SETTABLE 135
7.4.4 SETLIST 136
7.5 測試本章代碼 138
7.6 本章小結 140
第8章 函數調用 141
8.1 函數調用介紹 141
8.2 函數調用棧 143
8.2.1 調用幀實現 144
8.2.2 調用棧實現 145
8.3 函數調用API 147
8.3.1 Load() 148
8.3.2 Call() 149
8.4 函數調用指令 152
8.4.1 CLOSURE 152
8.4.2 CALL 153
8.4.3 RETURN 157
8.4.4 VARARG 158
8.4.5 TAILCALL 159
8.4.6 SELF 160
8.4.7 擴展LuaVM接口 162
8.4.8 改進SETLIST指令 163
8.5 測試本章代碼 164
8.6 本章小結 166
第9章 Go函數調用 167
9.1 Go函數登場 167
9.1.1 添加Go函數類型 168
9.1.2 擴展Lua API 169
9.1.3 調用Go函數 170
9.2 Lua註冊表 172
9.2.1 添加註冊表 172
9.2.2 操作註冊表 173
9.3 全域環境 175
9.3.1 使用API操作全域環境 175
9.3.2 在Lua裡訪問全域環境 178
9.4 測試本章代碼 179
9.5 本章小結 181
第10章 閉包和Upvalue 183
10.1 閉包和Upvalue介紹 183
10.1.1 背景知識 183
10.1.2 Upvalue介紹 185
10.1.3 全局變量 187
10.2 Upvalue底層支持 189
10.2.1 修改closure結構體 189
10.2.2 Lua閉包支持 191
10.2.3 Go閉包支持 192
10.3 Upvalue相關指令 195
10.3.1 GETUPVAL 195
10.3.2 SETUPVAL 196
10.3.3 GETTABUP 197
10.3.4 SETTABUP 199
10.3.5 JMP 200
10.4 測試本章代碼 202
10.5 本章小結 203
第11章 元編程 205
11.1 元表和元方法介紹 205
11.1.1 元表 206
11.1.2 元方法 206
11.2 支持元表 207
11.3 調用元方法 208
11.3.1 算術元方法 209
11.3.2 長度元方法 211
11.3.3 拼接元方法 211
11.3.4 比較元方法 212
11.3.5 索引元方法 214
11.3.6 函數調用元方法 216
11.4 擴展Lua API 217
11.4.1 GetMetatable() 218
11.4.2 SetMetatable() 218
11.5 測試本章代碼 219
11.6 本章小結 222
第12章 迭代器 223
12.1 迭代器介紹 223
12.2 next()函數 226
12.2.1 修改luaTable結構體 227
12.2.2 擴展Lua API 228
12.2.3 實現next()函數 229
12.3 通用for循環指令 229
12.4 測試本章代碼 232
12.5 本章小結 234
第13章 異常和錯誤處理 235
13.1 異常和錯誤處理介紹 235
13.2 異常和錯誤處理API 237
13.2.1 Error() 238
13.2.2 PCall() 239
13.3 error()和pcall()函數 240
13.4 測試本章代碼 241
13.5 本章小結 242
第三部分 Lua語法和編譯器
第14章 詞法分析 245
14.1 編譯器介紹 245
14.2 Lua詞法介紹 247
14.3 實現詞法分析器 251
14.3.1 定義Token類型 252
14.3.2 空白字符 254
14.3.3 注釋 256
14.3.4 分隔符和運算符 256
14.3.5 長字符串字面量 258
14.3.6 短字符串字面量 259
14.3.7 數字字面量 262
14.3.8 標識符和關鍵字 263
14.4 LookAhead()和其他方法 264
14.5 測試本章代碼 265
14.6 本章小結 267
第15章 抽象語法樹 269
15.1 抽象語法樹介紹 269
15.2 Chunk和塊 270
15.3 語句 272
15.3.1 簡單語句 273
15.3.2 while和repeat語句 273
15.3.3 if語句 274
15.3.4 數值for循環語句 275
15.3.5 通用for循環語句 275
15.3.6 局部變量聲明語句 276
15.3.7 賦值語句 277
15.3.8 非局部函數定義語句 278
15.3.9 局部函數定義語句 279
15.4 表達式 280
15.4.1 簡單表達式 280
15.4.2 運算符表達式 281
15.4.3 表構造表達式 281
15.4.4 函數定義表達式 282
15.4.5 前綴表達式 283
15.4.6 圓括號表達式 284
15.4.7 表訪問表達式 284
15.4.8 函數調用表達式 285
15.5 本章小結 286
第16章 語法分析 287
16.1 語法分析介紹 287
16.1.1 歧義 288
16.1.2 前瞻和回溯 289
16.1.3 解析方式 290
16.2 解析塊 290
16.3 解析語句 293
16.3.1 簡單語句 294
16.3.2 if語句 296
16.3.3 for循環語句 297
16.3.4 局部變量聲明和函數定義語句 299
16.3.5 賦值和函數調用語句 300
16.3.6 非局部函數定義語句 302
16.4 解析表達式 303
16.4.1 運算符表達式 304
16.4.2 非運算符表達式 306
16.4.3 函數定義表達式 307
16.4.4 表構造表達式 308
16.4.5 前綴表達式 310
16.4.6 圓括號表達式 311
16.4.7 函數調用表達式 312
16.4.8 表達式優化 313
16.5 測試本章代碼 315
16.6 本章小結 316
第17章 代碼生成 317
17.1 定義funcInfo結構體 317
17.1.1 常量表 318
17.1.2 寄存器分配 319
17.1.3 局部變量表 320
17.1.4 Break表 323
17.1.5 Upvalue表 324
17.1.6 字節碼 325
17.1.7 其他信息 327
17.2 編譯塊 327
17.3 編譯語句 329
17.3.1 簡單語句 330
17.3.2 while和repeat語句 331
17.3.3 if語句 333
17.3.4 for循環語句 334
17.3.5 局部變量聲明語句 335
17.3.6 賦值語句 337
17.4 編譯表達式 339
17.4.1 函數定義表達式 340
17.4.2 表構造表達式 341
17.4.3 運算符表達式 343
17.4.4 名字和表訪問表達式 345
17.4.5 函數調用表達式 346
17.5 生成函數原型 347
17.6 使用編譯器 349
17.7 測試本章代碼 350
17.8 本章小結 350
第四部分 Lua標準庫
第18章 輔助API和基礎庫 353
18.1 Lua標準庫介紹 353
18.2 輔助API 355
18.2.1 增強版方法 357
18.2.2 加載方法 358
18.2.3 參數檢查方法 359
18.2.4 標準庫開啟方法 360
18.3 基礎庫 361
18.3.1 基礎庫介紹 362
18.3.2 基礎庫實現 362
18.4 測試本章代碼 365
18.5 本章小結 366
第19章 工具庫 367
19.1 數學庫 367
19.2 表庫 369
19.3 字符串庫 372
19.4 UTF-8庫 374
19.5 OS庫 376
19.6 本章小結 379
第20章 包和模塊 381
20.1 包和模塊介紹 381
20.2 實現包庫 386
20.3 測試本章代碼 391
20.4 本章小結 392
第21章 協程 393
21.1 協程介紹 393
21.2 協程API 396
21.2.1 支持線程類型 396
21.2.2 支持協程操作 398
21.3 實現協程庫 400
21.4 測試本章代碼 403
21.5 本章小結 404
附錄A Lua虛擬機指令集 405
附錄B Lua語法EBNF描述 407
後記 409
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