Lua解釋器構建：從虛擬機到編譯器

序
前言

第1章 Lua解譯器概述
1.1Lua解譯器
1.1.1Lua解譯器的整體架構
1.1.2Lua解譯器的運行機制
1.2Lua虛擬機器
1.2.1虛擬機器簡介
1.2.2虛擬機器指令的編碼方式
1.2.3虛擬機器指令集
1.3Lua編譯器
1.3.1Lua的詞法分析器
1.3.2Lua的語法分析器
1.4從0開發一個Lua解譯器:dummylua項目
1.4.1項目簡介
1.4.2專案架構說明

第2章 Lua虛擬機器
2.1Lua虛擬機器基礎知識
2.1.1基本類型定義
2.1.2虛擬機器全域狀態——global_State
2.1.3虛擬機器的執行緒結構——lua_State
2.1.4虛擬機器中執行函數的基礎——CallInfo結構
2.1.5C函數在虛擬機器執行緒中的調用流程
2.1.6虛擬機器異常處理機制
2.1.7dummylua項目的虛擬機器基礎實現
2.2為虛擬機器添加垃圾回收機制
2.2.1標記清除演算法
2.2.2增量式標記清除演算法
2.2.3dummylua項目的垃圾回收機制實現
2.3Lua虛擬機器的字串
2.3.1Lua字串概述
2.3.2Lua字串結構
2.3.3字串的雜湊運算
2.3.4短字串與內部化
2.3.5長字串與惰性雜湊
2.3.6Lua-5.2的HashDoS攻擊
2.3.7dummylua的字串實現
2.4Lua虛擬機器的表
2.4.1Lua表功能概述
2.4.2Lua表的基本數據結構
2.4.3表的初始化
2.4.4鍵值的雜湊運算
2.4.5查找元素
2.4.6值的更新與插入
2.4.7調整表的大小
2.4.8表遍歷
2.4.9dummylua的表實現

第3章 Lua腳本的編譯與虛擬機器指令運行流程
3.1第一個編譯並運行腳本的例子：讓Lua說“helloworld”
3.2Lua的整體編譯和運行流程
3.3虛擬機器如何運行編譯後的指令
3.4虛擬機器輸出“helloworld”的例子
3.5反編譯工具——protodump
3.5.1protodump工具簡介
3.5.2使用protodump反編譯Lua的位元組碼
3.5.3反編譯結果分析
3.6標準庫載入流程
3.7Lua內置編譯器補充說明
3.7.1EBNF簡介
3.7.2本章定義的EBNF
3.7.3詞法分析器設計與實現
3.7.4語句和運算式
3.7.5語法分析器的基礎設計與實現
3.8讓dummylua能夠編譯並運行“helloworld”腳本

第4章 Lua編譯器
4.1Lua詞法分析器
4.1.1詞法分析器簡介
4.1.2詞法分析器基本數據結構
4.1.3詞法分析器的介面設計
4.1.4詞法分析器的初始化流程
4.1.5token識別流程
4.1.6一個測試用例
4.1.7dummylua的詞法分析器實現
4.2Lua語法分析器基礎——expr語句編譯流程
4.2.1語法分析器的主要工作
4.2.2實現的語法
4.2.3語法分析器基本數據結構
4.2.4編譯邏輯與EBNF的關聯
4.2.5exprstat的邏輯結構
4.2.6expr的構造與編譯
4.2.7suffixedexp構造與編譯
4.2.8assignment構造和編譯
4.2.9為dummylua添加編譯exprstat的功能
4.3完整的Lua語法分析器
4.3.1Lua的語句塊
4.3.2local語句編譯流程
4.3.3doend語句編譯流程
4.3.4if語句編譯流程
4.3.5while語句編譯流程
4.3.6repeat語句編譯流程
4.3.7for語句編譯流程
4.3.8break語句編譯流程
4.3.9function語句編譯流程
4.3.10return語句編譯流程
4.3.11dummylua的完整語法分析器實現

第5章 Lua解譯器的其他基礎特性
5.1元表
5.1.1元表簡介
5.1.2元表的_index域
5.1.3元表的_newindex域
5.1.4雙目運算事件
5.1.5dummylua的元表實現
5.2用戶數據
5.2.1使用者數據的數據結構
5.2.2使用者數據的介面
5.2.3用戶數據的垃圾回收處理
5.2.4使用者數據的userdomain域內部的堆記憶體清理
5.2.5用戶數據的測試用例
5.2.6dummylua的用戶數據實現
5.3上值
5.3.1上值的定義
5.3.2Lua函數的探索
5.3.3上值的生成
5.3.4開放上值和已關閉上值
5.3.5dummylua的上值實現
5.4弱表
5.4.1弱表的定義
5.4.2弱表的用途
5.4.3弱鍵
5.4.4弱值
5.4.5接近弱引用
5.4.6dummylua的弱表實現
5.5require機制
5.5.1require功能簡述
5.5.2package初始化
5.5.3require運作流程
5.5.4dummylua的require機制實現

第6章 dummylua開發案例：俄羅斯方塊
6.1案例簡介
6.2案例代碼結構
6.3編譯與運行

附錄
附錄ALua虛擬機器指令集
附錄BLua的EBNF語法