在C 函數中保存狀態：registry、reference和upvalues
在C函數中保存狀態：registry、reference和upvalues
C函數能夠通過堆棧來和Lua交換數據，但有時候C函數須要在函數體的作用域之外保存某些Lua數據。那麽我們想到全局變量或static變量，這樣做的缺點是：（1）為Lua設計C函數庫時，導致不可重入。（2）不是全部的Lua值都能非常好的保存到C變量中。那麽可不能夠將值保存在Lua全局變量裏面呢，能夠，Lua就提供了一個獨立的被稱為registry的表，可是Lua代碼本身不能訪問它。
1、registry全局註冊表
解釋：一個普通的Lua表，使用假索引(pseudo-index)LUA_REGISTRYINDEX訪問。C代碼能夠訪問。Lua代碼不能訪問。
用途：解決C函數保留全局Lua值的問題。
註意：全部的C庫共享同樣的registry，所以對於key的命名須要具有全局唯一性。
// 獲取registry表鍵值"KEY"相應的值的方法：
lua_pushstring(L, "KEY");
lua_gettable(L, LUA_REGISTRYINDEX);
2、reference引用系統
解釋：通過一個整數來唯一標識一個Lua數據對象，由兩個函數luaL_ref和luaL_unref組成，這對函數用來不須要操心名稱沖突的將值保存到registry中去。
用途：將一個指向Lua值的reference存儲到一個C結構體中，這個reference是一個int的KEY。
註意：棧頂值為nil的時候。不會產生reference。luaL_ref函數會返回LUA_REFNIL，而對LUA_REFNIL解引用是沒有效果的。
重要函數：
int luaL_ref (lua_State *L, int t);
創建並返回一個引用reference。並將[reference。棧頂值v]增加t相應的表中。
void luaL_unref (lua_State *L, int t, int ref);
解引用，將t相應的表中的[reference。v]鍵值對刪除。
// 對棧頂的值v生成一個引用，即將[r， v]存到LUA_REGISTRYINDEX表中
int r = luaL_ref(L, LUA_REGISTRYINDEX);
// 將一個引用值入棧
lua_rawgeti(L, LUA_REGISTRYINDEX, r);
// 解引用。即釋放reference和值
luaL_unref(L, LUA_REGISTRYINDEX, r);
3、upvalues機制
解釋：當創建一個C函數時能夠關聯一些值，這樣就創建了一個C閉包，這些關聯值就叫做upvalues。
用途：實現了與C static變量等價的概念，這樣的變量僅僅能在特定的函數內可見。
使用：通過lua_upvalueindex(n)生成假索引來訪問。
// 預聲明
static int counter (lua_State *L);
// 創建C閉包的工廠函數
int newCounter (lua_State *L)
{
lua_pushnumber(L, 0);
lua_pushcclosure(L, &counter, 1);
return 1;
}
// C函數
static int counter (lua_State *L)
{
double val = lua_tonumber(L, lua_upvalueindex(1));
lua_pushnumber(L, ++val); /* new value */
lua_pushvalue(L, -1); /* duplicate it */
lua_replace(L, lua_upvalueindex(1)); /* update upvalue */
return 1; /* return new value */
}
註意：永遠不要使用數字作為registry 的key。由於這樣的類型的key是保留給reference系統使用。
假索引(pseudo-index)的特點：（1）相應的值不在棧中。（2）使用方式類似於棧索引。大多數接受索引為參數的函數都能使用。（3）那些操作棧本身的函數不能使用假索引，比方lua_remove，lua_insert等。
與Lua閉包(在Lua代碼中，一個閉包是一個從外部函數訪問局部變量的函數)不同的是。C閉包不能共享upvalues：每個閉包都有自己獨立的變量集。然而。我們能夠設置不同函數的upvalues指向同一個表。這樣這個表就變成了一個全部函數共享數據的地方。
在C 函數中保存狀態：registry、reference和upvalues