1.1.2 Lua解释器的运行机制

上一节介绍了Lua解释器的整体架构，并且在比较抽象的层面上，介绍了它的运作机制。本节会详细论述Lua解释器的整体运行机制。读者已经知道：Lua解释器由编译器和虚拟机两个部分组成；脚本代码，在经过编译器编译之后，会得到一系列的字节码，它们会被存放到一个Proto结构中。

这里需要对字节码进行解释，字节码是一种能够被虚拟机识别的中间代码。一些解释型语言，能够通过它们的编译器将源代码编译成字节码，再交给虚拟机去执行。和机器码不同，它不能直接被CPU识别和执行，而需要借助虚拟机。只要虚拟机程序能够在不同架构的CPU上运行，那么同一份字节码，就能在这些不同架构的CPU上运行。字节码的名称来自其指令的组织形式。一般来说，一个字节码指令是由1字节的操作码（opcode）和若干个可选操作参数组成（如图1-9所示）。一般来说，字节码指令就是虚拟机中定义的指令。

·图1-9

如图1-10所示，Lua解释器的内置编译器会将脚本编译成类似这种形式的指令，也就是虚拟机指令（后文统称为指令）。前文所述的Proto结构，有一个指令列表（code列表），这个列表会用来存放编译好的指令。指令列表的最后一个指令通常是RETURN指令，代表程序结束。

·图1-10

在Lua-5.3.5中，编译脚本源码，并将指令存入Proto结构是通过luaL_loadfile函数来进行的。这步操作完之后，脚本代码并不会立即被执行，而需要调用lua_pcall函数来执行Proto里的指令。lua_pcall函数会调用Lua虚拟机的入口函数，进入到这个函数之后，Lua虚拟机会将Proto指令列表中的指令，逐个取出来并执行。虚拟机内执行的伪代码，如下所示。

Proto结构的code列表，最后一般都是RETURN指令，这是编译器自动加上去的，它要确保程序最终能够被终止。当然，虚拟机的指令执行函数不会这么简单，这里只是为了给读者建立一个整体的概念，理解它大体的运行流程。