最近在用lua寫遊戲，用的是quick-cocos2dx，研究了一下它的機制，或者說是tolua++的機制吧，怕以後忘了，寫在這兒做下記錄。
首先，lua最強大的型別就是table，它可以儲存任何變數，number、boolean、string，甚至可以儲存table。table是乙個hash表，也就是key-value儲存方式。在c中lua所有的變數表示均為乙個結構體。lua是c實現的，所以對於入棧出棧來說，任意型別的size必須相等，不然怎麼實現呢？也的確如此，簡而言之，lua的型別其實是乙個固定大小的記憶體加上固定大小的型別描述。就當32位吧，就理解成void* pdata + unsigned int 吧。無符號整形儲存的是lua變數的型別，void*就是型別的值啦。
對於普通的非gc型別，那麼void*的值就是變數的值。比如number型別(實現為c中的float)，light userdata型別。它們不被gc所控制，在lua中作為引數或者返回值的傳遞也就是普通的值複製模式。
對於gc型別(string, userdata, table, closure)，那麼void*就是對應型別結構的指標。這裡最主要就是研究了下userdata和table的不同，因為用cocos2dx通過tolua++匯出的類物件時候，因為obj.*** = ***的寫法很多，所以就一直在問，到底userdata是不是也算是乙個table？為何它具備了table所有的key-value儲存功能？
其實userdata是乙個記憶體塊，也是乙個預定義的結構體。因為涉及到gc操作，它和table、string、closure一樣，都有乙個gc所具有的結構頭。然後就是基本資訊了，比如分配的size等等。當你分配size大小的userdata時候，會分配乙個sizeof(userdata)+size大小的記憶體塊，前面是userdata自身的結構資訊，後續就是你可以操作的size大小的記憶體了，你可以儲存你要儲存的資料進裡面。在tolua++匯出c++物件的時候，也就是把c++物件的指標儲存在了裡面。
所以對於lua任意型別來說，入棧出棧都是push or pop乙個size固定的結構，這樣理解後很多東西也不用鑽牛角尖了。
前面提到的userdata是實現lua物件導向機制的非常重要的型別。當然牽扯到實現物件導向，tolua++的實現中還有乙個非常重要的東西就是元表。元表(metatable)是乙個普通的表，它可以預設一些基本操作，當然孤立的元表沒有任何意義，它只有成為了別的表的元表時候，才會發揮作用。
對於元表的作用，下面是乙個簡單的例子。
-- table base
local base =
-- print contents
print("base")
for i, v in ipairs(base) do
print("index["..i.."] key:"..v)
end-- set metatable
local metafunc =
metafunc.__index = metafunc
setmetatable(base, metafunc)
base:invoke(1, 545)
在上述例子中，有乙個base表。然後直接看最後一句，呼叫了base表中的invoke函式。仔細看看base表的描述，沒有任何invoke函式！怎麼可以實現呼叫呢？關鍵就在於這個metatable了。上述**定義了乙個metafunc表，裡面有乙個invoke函式，並將base表的元表設定為了metafunc，讓base錶能呼叫到metafunc表中的函式。
在呼叫的過程中，先查詢base表，沒有任意invoke鍵，所以會去查詢元表，若有元表（上述為metafunc），就執行裡面的__index，這個__index是乙個元表預設的方法，也叫元方法，當元表附屬的表中沒有查詢到對應鍵的時候，就會呼叫元表中的__index。__index有兩種設法，乙個是table，乙個是函式。當設定為table的時候，就返回對應table的對應鍵值，當設為function的時候，則會呼叫該function，該呼叫會傳入兩個引數，乙個為附屬的table，乙個為鍵。不同的原方法有不同的呼叫規則，上述就是__index原方法的呼叫規則。回到上述例子，__index為表，則直接返回元表中的key=invoke的key，它是乙個function，於是回到base:invoke呼叫中，呼叫了該方法，把base中key=1的value設為545。
在上述例子中我們已經看到了元表的神奇作用。而元表則是大部分實現lua物件導向機制中最重要的乙個元素。在tolua++中，userdata和元表是實現匯出機制的基石。在tolua++中匯出乙個類，首先會為該類生成乙個元表，匯出的函式會新增到這個元表中。當在c++中push乙個物件到lua中，亦或是在lua中呼叫c++函式生成乙個c++物件匯入到lua中，都離不開這個metatable。c++中push乙個c++物件到lua中，就會生成乙個userdata，並將對應的metatable設定為自己的元表。沒錯，userdata也支援元表，由於userdata沒有table的各種特性，所以在lua中對userdata的各種操作，比如查詢鍵值都會呼叫到元表中的原方法。
要匯出的c++類的元表中，各項原方法已被tolua++繫結。在lua中的鍵值新增，就會觸發原方法__newindex，繼而呼叫到tolua++中對應的函式。當觸發了__newindex原方法的時候，tolua++會為對應的userdata生成乙個table來記錄要新增的key與value，並將這個table作為value，userdata作為key儲存到另乙個專門用於儲存的表中。這個表儲存在reg表中。這個表就是記錄了對應的userdata所新增的變數。而對userdata進行key查詢時候，也只需要在reg表中將此表取出，利用userdata作為key查詢對應的表，然後繼續通過變數名查詢對應的value，即可取出，這也是預定的__index的工作流程。
大概就這樣了吧，以後想到再繼續。
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