Lua5.1 升级 Lua5.3 升级小结

你的名字 2021-03-28 15:41 1433阅读 0赞

Lua的版本差异确实是比较让人头疼的事情，之前在移动端一直采用Android下使用LuaJit，Ios下使用Lua5.1。这次升级到Xlua（lua5.3版本）主要有两方面的原因：一是ulua后续维护比价差，决定要升级到xlua，另一方面是公司在上线检查中提示禁止Luajit的使用（一些Crash无法解决），当然顺便解决了bit、64位问题。

### 1. 改变 ###

参考：[5.1 到 5.2][5.1 _ 5.2] 、[5.2 到 5.3][5.2 _ 5.3] 、[云风:Lua 5.2 的细节改变][Lua 5.2]

### 2. Module ###

5.2中抛弃module，建议使用require进行加载， 可能是考虑到Module定义对全局表的污染， 参考：[抵制使用 module() 定义模块][module_]  
**解决方案：**

1.  通过luaconf.h.in中LUA\_COMPAT\_MODULE宏定义打开兼容支持
2.  在Lua中自定义，如下:

local base = _ENV
    local modname = {}
    local _ENV = modname
    ...
    return modname

### 3. setfenv/getfenv ###

在5.1版本，可以理解为每个[chunk][]都具有自己的环境表，然后通过setfenv/getfenv进行设置和操作。Lua5.2开始取消了环境表的概念，取消setfenv/getfenv方法，增加了\_Env来管理。

#### \_ENV ####

*  \*\_Env\*作为chunk‘闭包的第一个upvalue，从 load 开始（初始化为\_G），第一个 chunk 就被加上了 \_ENV 这个 upvalue ，然后依次传递下去。
 *  如果在某个chunk'中定义 \*local \_ENV=\{...\}\*其实就相当于修改这个chunk下面的环境。
 *  Lua在编译时会给变量名*var*变为\*\_ENV.var\*，

-- Lua 5.1 
        function foobar() 
        setfenv(1, {})
         -- code here 
        end 
        -- Lua 5.2 
        function foobar() 
        local _ENV = {} 
        -- code here 
        end

#### \_G 和 \_Env\* ####

\_G 是放在注册表LUA\_RIDX\_GLOBALS中，初始化时核心的库都放在\_G中；\_Env 是chunk闭包的第一个upvalue，load时默认为\_G, 然后后面定义的变量都会在编译时加上\_ENV.前缀，以此传递下去，当然也可以修改。[lua的注册表,\_ENV,\_G 底层实现][lua_ENV_G]从源代码层级对二者之间的区别进行了讨论。如果想要修改环境的同时还能访问全局变量

a = 1  
    local newgt = ()  
    setmetatable(newgt, {__index = _G})  
    _ENV = newgt  
    print(a)    --> 1  
    a = 10  
    print(a)    --> 10  
    print(_G.a) --> 1  
    _G.a = 20  
    print(_G.a) --> 20

#### Lua5.3 实现 SetFenv/GetFenv ####

5.2开始在Debug 类中提供了一些列关于upvalue操作的函数，通过这个方法可以实现类似5.1中setfenv/getfenv的操作方式。详细的过程可以参考 这两篇文章：  
[Implementing setfenv in Lua 5.2, 5.3, and above][Implementing setfenv in Lua 5.2_ 5.3_ and above]  
[Converting setfenv getfenv to Lua 5.2][]

local function getfenv(fn)
      local i = 1
      while true do
        local name, val = debug.getupvalue(fn, i)
        if name == "_ENV" then
          return val
        elseif not name then
          break
        end
        i = i + 1
      end
    end
    
    local function setfenv(fn, env)
      local i = 1
      while true do
        local name = debug.getupvalue(fn, i)
        if name == "_ENV" then
          debug.upvaluejoin(fn, i, (function()
            return env
          end), 1)
          break
        elseif not name then
          break
        end
        
        i = i + 1
      end
      return fn
    end

### 4. 全局注册表 ###

在5.2中已经移除了LUA\_GLOBALSINDEX,去而带之的是注册表。5.2以后中上面两个函数都是使用的注册标中的LUA\_RIDX\_GLOBAS伪索引（索引注册表的全局环境）。处理 lua和C交互API的时候需要注意

### 5. luaL\_register ###

Lua5.2 以后取消了这个接口，不过可以通过luaL\_setfunc方法看来实现

#undef luaL_register
    #define luaL_register(L,n,f) \
        { if ((n) == NULL) luaL_setfuncs(L,f,0); else luaL_newlib(L,f); }
    #endif

### 6. 64位支持 ###

Lua5.3 默认支持64位整数和浮点数，当然也可以通过luaconf.h修改为32位。默认为64位之后徐需要注意的是：

*  原先的一些数学计算规则有些修改，至少碰到64位大数据除法溢出的问题，比如：local H3 = 0xffffffffffffff / 0x100000000，或者 math.random 如果传入浮点数会报错，需要调用math.floor 进行转化
 *  原先使用外部库进行64位数据处理可以转换到现有处理方式，b特别是以前5.1版本下protobuf的类库

### 7. 小结 ###

从luajit升级到5.3版本问题都比较零碎，除了上面几个问题，还包括：

*  lua源代码不平台版本编译（仅限不熟悉编译的人）
 *  lua-pb支持5.3 64位数据、替换struct、bit类库等，当然你也可以直接换个库

github上也可以找到一些实现好的类库来满足不同版本之间的兼容，比如：[Lua向下兼容github 库][Lua_github]、[Lua不同版本间兼容资源][Lua]

### 参考 ###

[lua的注册表,\_ENV,\_G 底层实现][lua_ENV_G]  
[抵制使用 module() 定义模块][module_]  
[云风 lua 5.2 的 \_ENV][lua 5.2 _ _ENV]  
[对lua中\_ENV表的理解][lua_ENV]  
[Env环境][Env]  
[Implementing setfenv in Lua 5.2, 5.3, and above][Implementing setfenv in Lua 5.2_ 5.3_ and above]  
[Converting setfenv getfenv to Lua 5.2][]  
[Lua向下兼容github 库][Lua_github]  
[Lua不同版本间兼容资源][Lua]

[5.1 _ 5.2]: http://www.lua.org/manual/5.2/readme.html#changes
[5.2 _ 5.3]: http://www.lua.org/manual/5.3/readme.html#changes
[Lua 5.2]: http://blog.codingnow.com/2012/09/lua_52_changes.html
[module_]: https://moonbingbing.gitbooks.io/openresty-best-practices/lua/not_use_module.html
[chunk]: https://www.lua.org/pil/1.1.html
[lua_ENV_G]: http://blog.csdn.net/ball32109/article/details/11402727
[Implementing setfenv in Lua 5.2_ 5.3_ and above]: http://leafo.net/guides/setfenv-in-lua52-and-above.html
[Converting setfenv getfenv to Lua 5.2]: http://lua.2524044.n2.nabble.com/Converting-setfenv-getfenv-to-Lua-5-2-td7654777.html
[Lua_github]: https://github.com/davidm/lua-compat-env
[Lua]: http://lua-users.org/wiki/LuaVersionCompatibility
[lua 5.2 _ _ENV]: http://blog.codingnow.com/2011/12/lua_52_env.html
[lua_ENV]: https://www.idaima.com/a/5897.html
[Env]: http://blog.aforget.net/shen-ru-luahe-czhi-si