Copy On WriteQ写时复Ӟ是在~程中比较常见的一个技术，面试中也会偶出玎ͼ好像Java中就l常有字W串写时复制的笔试题Q，今天在看《More Effective C++》的引用计数时就讲到了Copy On Write——写时复制。下面简单介l下Copy On Write(写时复制)Q我们假设STL中的string支持写时复制Q只是假设，具体未经考证Q这里以Mircosoft Visual Studio 6.0ZQ如果有兴趣Q可以自q阅源码）
Copy On Write(写时复制)的原理是什么？
有一定经验的E序员应该都知道Copy On Write(写时复制)使用?#8220;引用计数”Q会有一个变量用于保存引用的数量。当W一个类构造时Qstring的构造函CҎ传入的参C堆上分配内存Q当有其它类需要这块内存时Q这个计Cؓ自动累加Q当有类析构Ӟq个计数会减一Q直到最后一个类析构Ӟ此时的引用计Cؓ1或是0Q此ӞE序才会真正的Freeq块从堆上分配的内存?br />引用计数是stringcM写时才拷贝的原理Q?/p>
什么情况下触发Copy On Write(写时复制)
很显Ӟ当然是在׃n同一块内存的cd生内Ҏ变时Q才会发生Copy On Write(写时复制)。比如stringcȝ[]??=?{，q有一些stringcM诸如insert、replace、append{成员函数等Q包括类的析构时?/p>
CZ代码Q?br />
// 作者：代码疯子
// 博客Qhttp://www.programlife.net/
// 引用计数 & 写时复制
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main(int argc, char **argv)
{
string sa = "Copy on write";
string sb = sa;
string sc = sb;
printf("sa char buffer address: 0x%08X\n", sa.c_str());
printf("sb char buffer address: 0x%08X\n", sb.c_str());
printf("sc char buffer address: 0x%08X\n", sc.c_str());
sc = "Now writing..."; printf("After writing sc:\n");
printf("sa char buffer address: 0x%08X\n", sa.c_str());
printf("sb char buffer address: 0x%08X\n", sb.c_str());
printf("sc char buffer address: 0x%08X\n", sc.c_str());
return 0;
}
可以看到QVC6里面的string是支持写时复制的Q但是我的Visual Studio 2008׃支持q个Ҏ（Debug和Release都是Q：
拓展阅读Q（摘自《Windows Via C/C++?th EditionQ不想看英文可以看中文的PDFQ中文版W?42）
Static Data Is Not Shared by Multiple Instances of an Executable or a DLL
]]>
# 打开软g源配|文件添加下??/span>
sudo gedit /etc/apt/sources.list
deb http://apt.jenslody.de/ any main
deb-src http://apt.jenslody.de/ any main
deb http://apt.jenslody.de/ any release
deb-src http://apt.jenslody.de/ any release
deb http://apt.wxwidgets.org/ lenny-wx main
# 更新软g源配|文??安装Key
sudo apt-get update
sudo apt-get install jens-lody-debian-keyring
wget -q http://apt.wxwidgets.org/key.asc -O- | sudo apt-key add -
q样只是把Y件源家进MQƈ没有安装好，所以还要输入安装命?/span>
# 然后输入下面q个命o开始安?codeblocks
sudo apt-get install codeblocks
现在安装好，从编EY仉开启CodeBlocks了，是英文的Qƈ且是最q几日的最版本
# 你也可以直接下蝲 CodeBlocks 的二q制发行包，从这个URLq入
http://apt.jenslody.de/pool/
# 中文化CodeBlocks 下蝲q个包，语言文g Linux下通用?/span>
http://srgb.googlecode.com/files/CodeBlocks_Linux_Install.zip
q入压羃包把语言文g攑ֈ桌面 '/locale/zh_CN/CodeBlocks.mo'
中文?codeblocks locale/zh_CN/codeblocks.mo 里的 中文化文件放q里
'/usr/share/codeblocks/locale/zh_CN/codeblocks.mo'
讄权限为所有h可以讉K
# 使用理员权限把 语言?locale 目录 拉到 /usr/share/codeblocks?/span>
sudo nautilus /usr/share/codeblocks/
注意 locale 的权限可能不完整Q所?选住目录 所有?组-其他讑֮都能讉K文g;
对包含的文g应用权限Q?/span>
q入 /usr/share/codeblocks/locale/zh_CN/ 目录选两个文?/span>
右键修改权限 所有??组 都可以读?/span>
现在安装?CodeBlocks 打开是中文里Q但是只有基本IDE环境Q很多插件和开发包没安?/span>
可以输入 sudo apt-get install codeblocks <按两下TAB>
列出没有安装的其他包Q?你可以选择安装Q我h?/span>
sudo apt-get install codeblocks* <回R>
sudo apt-get install libwxsmith* <回R>
sudo apt-get install libwxgtk2.8-dev <回R>
现在开启CBQ徏立一个wx目Q编译，可以~译成功?/span>
]]>
1 #include <lua.hpp>
2 #include <lauxlib.h>
3 #include <lualib.h>
4 #include <limits.h>
5
6 #define BITS_PER_WORD (CHAR_BIT * sizeof(int))
7 #define I_WORD(i) ((unsigned int)(i))/BITS_PER_WORD
8 #define I_BIT(i) (1 << ((unsigned int)(i)%BITS_PER_WORD))
9
10 typedef struct NumArray {
11 int size; 12 unsigned int values[1];
13 } NumArray;
14
15 extern "C" int newArray(lua_State* L)
16 {
17 //1. 查第一个参数是否ؓ整型。以及该参数的值是否大于等?.
18 int n = luaL_checkint(L,1);
19 luaL_argcheck(L, n >= 1, 1, "invalid size.");
20 size_t nbytes = sizeof(NumArray) + I_WORD(n - 1) * sizeof(int);
21 //2. 参数表示Lua为userdata分配的字节数。同时将分配后的userdata对象压入栈中?/span>
22 NumArray* a = (NumArray*)lua_newuserdata(L,nbytes);
23 a->size = n;
24 for (int i = 0; i < I_WORD(n - 1); ++i)
25 a->values[i] = 0;
26 //获取注册表变量myarrayQ该key的gؓmetatable?/span>
27 luaL_getmetatable(L,"myarray");
28 //userdata的元表设|ؓ和myarray兌的table。同时将栈顶元素弹出?/span>
29 lua_setmetatable(L,-2);
30 return 1;
31 }
32
33 extern "C" int setArray(lua_State* L)
34 {
35 //1. Lua传给该函数的W一个参数必LuserdataQ该对象的元表也必须是注册表中和myarray兌的table?
36 //否则该函数报错ƈl止E序?/span>
37 NumArray* a = (NumArray*)luaL_checkudata(L,1,"myarray");
38 int index = luaL_checkint(L,2) - 1;
39 //2. ׃Mcd的数据都可以成ؓ布尔|因此q里使用any只是Z保?个参数?/span>
40 luaL_checkany(L,3);
41 luaL_argcheck(L,a != NULL,1,"'array' expected.");
42 luaL_argcheck(L,0 <= index && index < a->size,2,"index out of range.");
43 if (lua_toboolean(L,3))
44 a->values[I_WORD(index)] |= I_BIT(index);
45 else
46 a->values[I_WORD(index)] &= ~I_BIT(index);
47 return 0;
48 }
49
50 extern "C" int getArray(lua_State* L)
51 {
52 NumArray* a = (NumArray*)luaL_checkudata(L,1,"myarray");
53 int index = luaL_checkint(L,2) - 1;
54 luaL_argcheck(L, a != NULL, 1, "'array' expected.");
55 luaL_argcheck(L, 0 <= index && index < a->size,2,"index out of range");
56 lua_pushboolean(L,a->values[I_WORD(index)] & I_BIT(index));
57 return 1;
58 }
59
60 extern "C" int getSize(lua_State* L)
61 {
62 NumArray* a = (NumArray*)luaL_checkudata(L,1,"myarray");
63 luaL_argcheck(L,a != NULL,1,"'array' expected.");
64 lua_pushinteger(L,a->size);
65 return 1;
66 }
67
68 extern "C" int array2string(lua_State* L)
69 {
70 NumArray* a = (NumArray*)luaL_checkudata(L,1,"myarray");
71 lua_pushfstring(L,"array(%d)",a->size);
72 return 1;
73 }
74
75 static luaL_Reg arraylib_f [] = {
76 {"new", newArray},
77 {NULL, NULL}
78 };
79
80 static luaL_Reg arraylib_m [] = {
81 {"set", setArray},
82 {"get", getArray},
83 {"size", getSize},
84 {"__tostring", array2string}, //print(a)时Lua会调用该元方法?/span>
85 {NULL, NULL}
86 };
87
88 extern "C" __declspec(dllexport)
89 int luaopen_testuserdata(lua_State* L)
90 {
91 //1. 创徏元表Qƈ该元表指定lnewArray函数新创建的userdata。在Lua中userdata也是以table的n份表现的?
92 //q样在调用对象函数时Q可以通过验证其metatable的名U来定参数userdata是否合法?/span>
93 luaL_newmetatable(L,"myarray");
94 lua_pushvalue(L,-1);
95 //2. Z实现面对对象的调用方式，需要将元表的__index字段指向自nQ同时再arraylib_m数组中的函数注册?
96 //元表中，之后Zq些注册函数的调用就可以以面向对象的形式调用了?
97 //lua_setfield在执行后会将栈顶的table弹出?/span>
98 lua_setfield(L,-2,"__index");
99 //这些成员函数注册给元表Q以保证Lua在寻找方法时可以定位。NULL参数表示用栈顶的table代替W二个参数?/span>
100 luaL_register(L,NULL,arraylib_m);
101 //q里只注册的工厂Ҏ?/span>
102 luaL_register(L,"testuserdata",arraylib_f);
103 return 1;
104 }
轻量UuserdataQ?nbsp;
之前介绍的是full userdataQLuaq提供了另一U轻量userdata(light userdata)。事实上Q轻量userdata仅仅表示的是C指针的|?void*)。由于它只是一个|所以不用创建。如果需要将一个轻量userdata攑օ栈中Q调用lua_pushlightuserdata卛_。full userdata和light userdata之间最大的区别来自于相{性判断，对于一个full userdataQ它只是与自w相{，而light userdata则表CZؓ一个C指针Q因此，它与所有表C同一指针的light userdata相等。再有就是light userdata不会受到垃圾攉器的理Q用时像一个普通的整型数字一栗?/p>
]]>
1 #include <stdio.h>
2 #include <string.h>
3 #include <lua.hpp>
4 #include <lauxlib.h>
5 #include <lualib.h>
6
7 //待Lua调用的C注册函数?/span>
8 static int add2(lua_State* L)
9 {
10 //查栈中的参数是否合法Q?表示Lua调用时的W一个参?从左到右)Q依此类推?
11 //如果Lua代码在调用时传递的参数不ؓnumberQ该函数报错ƈl止E序的执行?/span>
12 double op1 = luaL_checknumber(L,1);
13 double op2 = luaL_checknumber(L,2);
14 //函数的l果压入栈中。如果有多个q回|可以在这里多ơ压入栈中?/span>
15 lua_pushnumber(L,op1 + op2);
16 //q回值用于提CC函数的返回值数量，卛_入栈中的q回值数量?/span>
17 return 1;
18 }
19
20 //另一个待Lua调用的C注册函数?/span>
21 static int sub2(lua_State* L)
22 {
23 double op1 = luaL_checknumber(L,1);
24 double op2 = luaL_checknumber(L,2);
25 lua_pushnumber(L,op1 - op2);
26 return 1;
27 }
28
29 const char* testfunc = "print(add2(1.0,2.0)) print(sub2(20.1,19))";
30
31 int main()
32 {
33 lua_State* L = luaL_newstate();
34 luaL_openlibs(L);
35 //指定的函数注册为Lua的全局函数变量Q其中第一个字W串参数为Lua代码
36 //在调用C函数时用的全局函数名，W二个参Cؓ实际C函数的指针?/span>
37 lua_register(L, "add2", add2);
38 lua_register(L, "sub2", sub2);
39 //在注册完所有的C函数之后Q即可在Lua的代码块中用这些已l注册的C函数了?/span>
40 if (luaL_dostring(L,testfunc))
41 printf("Failed to invoke.\n");
42 lua_close(L); 43 return 0; 44 }
2. C函数库成为Lua的模块?/span>
包含C函数的代码生成库文gQ如Linux的soQ或Windows的DLLQ同时拷贝到Lua代码所在的当前目录Q或者是LUA_CPATH环境变量所指向的目录，以便于Lua解析器可以正定位到他们。在我当前的Windowspȝ中，我将其copy?C:\Program Files\Lua\5.1\clibs\"Q这里包含了所有Lua可调用的C库。见如下C语言代码和关键性注释：
1 #include <stdio.h>
2 #include <string.h>
3 #include <lua.hpp>
4 #include <lauxlib.h>
5 #include <lualib.h>
6
7 //待注册的C函数Q该函数的声明Ş式在上面的例子中已经l出?
8 //需要说明的是，该函数必MC的Ş式被导出Q因此extern "C"是必ȝ?
9 //函数代码和上例相同，q里不再赘述?/span>
10 extern "C" int add(lua_State* L)
11 { 12 double op1 = luaL_checknumber(L,1);
13 double op2 = luaL_checknumber(L,2);
14 lua_pushnumber(L,op1 + op2);
15 return 1;
16 }
17
18 extern "C" int sub(lua_State* L)
19 {
20 double op1 = luaL_checknumber(L,1);
21 double op2 = luaL_checknumber(L,2);
22 lua_pushnumber(L,op1 - op2);
23 return 1;
24 }
25
26 //luaL_Regl构体的W一个字Dؓ字符Ԍ在注册时用于通知Lua该函数的名字?
27 //W一个字DؓC函数指针?
28 //l构体数l中的最后一个元素的两个字段均ؓNULLQ用于提CLua注册函数已经到达数组的末?/span>
29 static luaL_Reg mylibs[] = {
30 {"add", add},
31 {"sub", sub},
32 {NULL, NULL}
33 };
34
35 //该C库的唯一入口函数。其函数{{同于上面的注册函数。见如下几点说明Q?
36 //1. 我们可以该函数单的理解为模块的工厂函数?
37 //2. 其函数名必须为luaopen_xxxQ其中xxx表示library名称。Lua代码require "xxx"需要与之对应?
38 //3. 在luaL_register的调用中Q其W一个字W串参数为模块名"xxx"Q第二个参数为待注册函数的数l?
39 //4. 需要强调的是，所有需要用?xxx"的代码，不论Cq是LuaQ都必须保持一_q是Lua的约定，
40 // 否则无法调用?/span>
41 extern "C" __declspec(dllexport)
42 int luaopen_mytestlib(lua_State* L)
43 {
44 const char* libName = "mytestlib";
45 luaL_register(L,libName,mylibs);
46 return 1;
47 }
见如下Lua代码Q?/p>
1 require "mytestlib" --指定包名U?/span>
2
3 --在调用时Q必Lpackage.function
4 print(mytestlib.add(1.0,2.0))
5 print(mytestlib.sub(20.1,19))
]]>
]]>
1. 基础知识Q?/span>
C API是一l能使C/C++代码与Lua交互的函数。其中包括读写Lua全局变量、调用Lua函数、运行一DLua代码Q以及注册C函数以供Lua代码调用{。这里先l出一个简单的CZ代码Q?/p>
1 #include <stdio.h>
2 #include <string.h>
3 #include <lua.hpp>
4 #include <lauxlib.h>
5 #include <lualib.h>
6
7 int main(void)
8 {
9 const char* buff = "print(\"hello\")";
10 int error;
11 lua_State* L = luaL_newstate();
12 luaL_openlibs(L);
13
14 error = luaL_loadbuffer(L,buff,strlen(buff),"line") || lua_pcall(L,0,0,0);
15 int s = lua_gettop(L);
16 if (error) {
17 fprintf(stderr,"%s",lua_tostring(L,-1));
18 lua_pop(L,1);
19 }
20 lua_close(L);
21 return 0;
22 }
下面是针对以上代码给出的具体解释Q?br /> 1). 上面的代码是Z我的C++工程Q而非C工程Q因此包含的头文件是lua.hppQ如果是C工程Q可以直接包含lua.h?br /> 2). Lua库中没有定义M全局变量Q而是所有的状态都保存在动态结构lua_State中，后面所有的C API都需要该指针作ؓW一个参数?br /> 3). luaL_openlibs函数是用于打开Lua中的所有标准库Q如io库、string库等?br /> 4). luaL_loadbuffer~译了buff中的Lua代码Q如果没有错误，则返?Q同时将~译后的E序块压入虚拟栈中?br /> 5). lua_pcall函数会将E序块从栈中弹出Qƈ在保护模式下q行该程序块。执行成功返?Q否则将错误信息压入栈中?br /> 6). lua_tostring函数中的-1Q表C栈的索引|栈底的烦引gؓ1Q以此类推。该函数返回栈的错误信息Q但是不会将其从栈中弹出?br /> 7). lua_pop是一个宏Q用于从虚拟栈中弹出指定数量的元素，q里?表示仅弹出栈的元素?br /> 8). lua_close用于释放状态指针所引用的资源?br /> 3). 其它栈操作函敎ͼ
2. 栈：
在Lua和C语言之间q行数据交换Ӟ׃两种语言之间有着较大的差异，比如Lua是动态类型，C语言是静态类型，Lua是自动内存管理，而C语言则是手动内存理。ؓ了解册些问题，Lua的设计者用了虚拟栈作Z者之间数据交互的介质。在C/C++E序中，如果要获取Lua的|只需调用Lua的C API函数QLua׃指定的值压入栈中。要一个glLuaӞ需要先该值压入栈Q然后调用Lua的C APIQLua׃获取该值ƈ其从栈中弹出。ؓ了可以将不同cd的值压入栈Q以及从栈中取出不同cd的|Lua为每U类型均讑֮了一个特定函数?br /> 1). 压入元素Q?br /> Lua针对每种CcdQ都有一个C API函数与之对应Q如Q?br /> void lua_pushnil(lua_State* L); --nil?/span>
void lua_pushboolean(lua_State* L, int b); --布尔?/span>
void lua_pushnumber(lua_State* L, lua_Number n); --点?/span>
void lua_pushinteger(lua_State* L, lua_Integer n); --整型
void lua_pushlstring(lua_State* L, const char* s, size_t len); --指定长度的内存数?/span>
void lua_pushstring(lua_State* L, const char* s); --以零l尾的字W串Q其长度可由strlen得出?/span>
对于字符串数据，Lua不会持有他们的指针，而是调用在API时生成一个内部副本，因此Q即使在q些函数q回后立刻释放或修改q些字符串指针，也不会有M问题?br /> 在向栈中压入数据Ӟ可以通过调用下面的函数判断是否有_的栈I间可用Q一般而言QLua会预?0个槽位，对于普通应用来说已l够了Q除非是遇到有很多参数的函数?br /> int lua_checkstack(lua_State* L, int extra) --期望得到extra数量的空闲槽位，如果不能扩展q获得，q回false?/span>
2). 查询元素Q?br /> API使用“索引”来引用栈中的元素Q第一个压入栈的ؓ1Q第二个?Q依此类推。我们也可以使用负数作ؓ索引|其中-1表示为栈元素，-2为栈下面的元素Q同样依此类推?br /> Lua提供了一l特定的函数用于查返回元素的cdQ如Q?br /> int lua_isboolean (lua_State *L, int index);
int lua_iscfunction (lua_State *L, int index);
int lua_isfunction (lua_State *L, int index);
int lua_isnil (lua_State *L, int index);
int lua_islightuserdata (lua_State *L, int index);
int lua_isnumber (lua_State *L, int index);
int lua_isstring (lua_State *L, int index);
int lua_istable (lua_State *L, int index);
int lua_isuserdata (lua_State *L, int index);
以上函数Q成功返?Q否则返?。需要特别指出的是，对于lua_isnumber而言Q不会检查值是否ؓ数字cdQ而是查值是否能转换为数字类型?br /> Luaq提供了一个函数lua_typeQ用于获取元素的cdQ函数原型如下：
int lua_type (lua_State *L, int index);
该函数的q回gؓ一l常量|分别是：LUA_TNIL、LUA_TNUMBER、LUA_TBOOLEAN、LUA_TSTRING、LUA_TTABLE、LUA_TFUNCTION、LUA_TUSERDATA、LUA_TTHREAD和LUA_TLIGHTUSERDATA。这些常量通常用于switch语句中?br /> 除了上述函数之外QLuaq提供了一l{换函敎ͼ如：
int lua_toboolean (lua_State *L, int index);
lua_CFunction lua_tocfunction (lua_State *L, int index);
lua_Integer lua_tointeger (lua_State *L, int index);
const char *lua_tolstring (lua_State *L, int index, size_t *len);
lua_Number lua_tonumber (lua_State *L, int index);
const void *lua_topointer (lua_State *L, int index);
const char *lua_tostring (lua_State *L, int index);
void *lua_touserdata (lua_State *L, int index);
--stringcdq回字符串长度，tablecdq回操作W?#'{同的结果，userdatacdq回分配的内存块长度?/span>
size_t lua_objlen (lua_State *L, int index);
对于上述函数Q如果调用失败，lua_toboolean、lua_tonumber、lua_tointeger和lua_objlen均返?Q而其他函数则q回NULL。在很多时?不是一个很有效的用于判断错误的|但是ANSI C没有提供其他可以表示错误的倹{因此对于这些函敎ͼ在有些情况下需要先使用lua_is*pd函数判断是否cd正确Q而对于剩下的函数Q则可以直接通过判断q回值是否ؓNULL卛_?br /> 对于lua_tolstring函数q回的指向内部字W串的指针，在该索引指向的元素被弹出之后Q将无法保证仍然有效。该函数q回的字W串末尾均会有一个尾??br /> 下面给Z个工具函敎ͼ可用于演CZ面提到的部分函数Q如Q?/p> 1 static void stackDump(lua_State* L)
2 {
3 int top = lua_gettop(L);
4 for (int i = 1; i <= top; ++i) {
5 int t = lua_type(L,i);
6 switch(t) {
7 case LUA_TSTRING:
8 printf("'%s'",lua_tostring(L,i));
9 break;
10 case LUA_TBOOLEAN:
11 printf(lua_toboolean(L,i) ? "true" : "false");
12 break;
13 case LUA_TNUMBER:
14 printf("%g",lua_tonumber(L,i));
15 break;
16 default:
17 printf("%s",lua_typename(L,t));
18 break;
19 }
20 printf("");
21 }
22 printf("\n");
23 }
除了上面l出的数据交换函C外，Lua的C APIq提供了一l用于操作虚拟栈的普通函敎ͼ如：
int lua_gettop(lua_State* L); --q回栈中元素的个数?/span>
void lua_settop(lua_State* L, int index); --栈设|ؓ指定的烦引倹{?/span>
void lua_pushvalue(lua_State* L, int index); --指定烦引的元素副本压入栈?/span>
void lua_remove(lua_State* L, int index); --删除指定索引上的元素Q其上面的元素自动下UR?/span>
void lua_insert(lua_State* L, int index); --栈元素插入到该烦引值指向的位置?/span>
void lua_replace(lua_State* L, int index); --弹出栈顶元素Qƈ该D|到指定索引上?/span>
Luaq提供了一个宏用于弹出指定数量的元素：#define lua_pop(L,n) lua_settop(L, -(n) - 1)
见如下示例代码： 1 int main()
2 {
3 lua_State* L = luaL_newstate();
4 lua_pushboolean(L,1);
5 lua_pushnumber(L,10);
6 lua_pushnil(L);
7 lua_pushstring(L,"hello");
8 stackDump(L); //true 10 nil 'hello'
9
10 lua_pushvalue(L,-4);
11 stackDump(L); //true 10 nil 'hello' true
12
13 lua_replace(L,3);
14 stackDump(L); //true 10 true 'hello'
15
16 lua_settop(L,6);
17 stackDump(L); //true 10 true 'hello' nil nil
18
19 lua_remove(L,-3);
20 stackDump(L); //true 10 true nil nil
21
22 lua_settop(L,-5);
23 stackDump(L); //true
24
25 lua_close(L);
26 return 0;
27 }
3. C API中的错误处理Q?/span>
1). CE序调用Lua代码的错误处理：
通常情况下，应用E序代码是以“无保?#8221;模式q行的。因此，当Lua发现“内存不”q类错误Ӟ只能通过调用“紧?#8221;函数来通知C语言E序Q之后在l束应用E序。用户可通过lua_atpanic来设|自q“紧?#8221;函数。如果希望应用程序代码在发生Lua错误时不会退出，可通过调用lua_pcall函数以保护模式运行Lua代码。这样再发生内存错误Ӟlua_pcall会返回一个错误代码，q将解释器重|ؓ一致的状态。如果要保护与Lua的C代码Q可以?span style="color: #0000ff;">lua_cpall函数Q它接受一个C函数作ؓ参数Q然后调用这个C函数?br />
2). Lua调用CE序Q?br /> 通常而言Q当一个被Lua调用的C函数到错误Ӟ它就应该调用lua_errorQ该函数会清理Lua中所有需要清理的资源Q然后蟩转回发v执行的那个lua_pcallQƈ附上一条错误信息?/p>
1. 日期和时_
在Lua中，函数time?span style="color: #0000ff;">date提供了所有的日期和时间功能?br /> 如果不带M参数调用time函数Q它以数字形式q回当前的日期和旉。如果以一个table作ؓ参数Q它返回一个数字，表示该table中所描述的日期和旉。该table的有效字D如下：
| 字段?/span> | 描述 |
| year | 一个完整的q䆾 |
| month | 01-12 |
| day | 01-31 |
| hour | 00-23 |
| min | 00-59 |
| sec | 00-59 |
| isdst | 布尔|true表示夏o?/span> |
print(os.time{year = 1970, month = 1, day = 1, hour = 8, min = 0}) --北京是东八区Q所以hour{于时表CUTC??/span> date函数的格式化标识和Cq行时库中的strftime函数的标识完全相同，见下表： print(os.date("%Y-%m-%d")) --输出2012-04-05
print(os.time()) --输出当前旉距离1970-1-1 00:00:00所l过的秒数。输出gؓ 1333594721
函数date是time的反函数Q即可以timeq回的数字D{换ؓ更高U的可读格式Q其W一个参数是格式化字W串Q表C期望的日期q回格式Q第二个参数是日期和旉的数字，~省为当前日期和旉。如Q?/p> 1 dd = os.date("*t",os.time()) --如果格式化字W串?*t"Q函数将q回table形式的日期对象?/span>如果?!*t"Q则表示为UTC旉格式?br /> 2 print("year = " .. dd.year)
3 print("month = " .. dd.month)
4 print("day = " .. dd.day)
5 print("weekday = " .. dd.wday) --一个星期中的第几天Q周日是W一?/span>
6 print("yearday = " .. dd.yday) --一q中的第几天Q??日是W一?/span>
7 print("hour = " .. dd.hour)
8 print("min = " .. dd.min)
9 print("sec = " .. dd.sec)
10
11 --[[
12 year = 2012
13 month = 4
14 day = 5
15 weekday = 5
16 yearday = 96
17 hour = 11
18 min = 13
19 sec = 44
20 --]]关键?/span> 描述 %a 一星期中天数的~写Q如Wed %A 一星期中天数的全称Q如Friday %b 月䆾的羃写，如Sep %B 月䆾的全Uͼ如September %c 日期和时?/span> %d 一个月中的W几?01-31) %H 24时制中的小时数(00-23) %I 12时制中的小时数(01-12) %j 一q中的第几天(001-366) %M 分钟(00-59) %m 月䆾(01-12) %p "上午(am)"?下午(pm)" %S U数(00-59) %w 一星期中的W几?0--6{h于星期日--星期? %x 日期Q如09/16/2010 %X 旉Q如23:48:20 %y 两位数的q䆾(00-99) %Y 完整的年?2012) %% 字符'%'
函数os.clock()q回CPU旉的描qͼ通常用于计算一D代码的执行效率。如Q?/p>1 local x = os.clock()
2 local s = 0
3 for i = 1, 10000000 do
4 s = s + i
5 end
6 print(string.format("elapsed time: %.2f\n", os.clock() - x))
7
8 --输出l果为：
9 --elapsed time: 0.21
2. 其他pȝ调用Q?/span>
函数os.exit()可中止当前程序的执行。函?span style="color: #0000ff;">os.getenv()可获取一个环境变量的倹{如Q?br /> print(os.getenv("PATH")) --如果环境变量不存在，q回nil?/span>
os.execute函数用于执行和操作系l相关的命oQ如Q?br /> os.execute("mkdir " .. "hello")
]]>
I/O库会进E标准输入输Z为其~省的输入文件和输出文g。我们可以通过io.input(filename)?span style="color: #0000ff;">io.output(filename)q两个函数来改变当前的输入输出文件?br /> 1). io.write函数Q?br /> 函数原型为io.write(...)。该函数所有参数顺序的写入到当前输出文件中。如Q?br /> io.write("hello","world") --写出的内容ؓhelloworld
2). io.read函数Q?br /> 下表l出了该函数参数的定义和功能描述Q?/p>
| 参数字符?/span> | 含义 |
| "*all" | d整个文g |
| "*line" | d下一?/span> |
| "*number" | d一个数?/span> |
| <num> | d一个不过<num>个字W的字符?/span> |
调用io.read("*all")会读取当前输入文件的所有内容，以当前位|作为开始。如果当前位|处于文件的末尾Q或者文件ؓI，那个该调用返回一个空字符丌Ӏ由于Lua可以高效的处理长字符Ԍ因此在Lua中可以先数据从文g中完整读出，之后在通过Lua字符串库提供的函数进行各U处理?br /> 调用io.read("*line")会返回当前文件的下一行，但不包含换行W。当到达文g末尾Ӟ该调用返回nil。如Q?/p>
1 for count = 1,math.huge do
2 local line = io.read("*line") --如果不传参数Q缺省g?*line"
3 if line == nil then
4 break
5 end
6 io.write(string.format("%6d ",count),line,"\n")
7 end
如果只是Zq代文g中的所有行Q可以?span style="color: #0000ff;">io.lines函数Q以q代器的形式讉K文g中的每一行数据，如：
1 local lines = {}
2 for line in io.lines() do --通过q代器访问每一个数?/span>
3 lines[#lines + 1] = line
4 end
5 table.sort(lines) --排序QLua标准库的table库提供的函数?/span>
6 for _,l in ipairs(lines) do
7 io.write(l,"\n")
8 end
调用io.read("*number")会从当前输入文g中读取一个数字。此时read直接返回一个数字，而不是字W串?*number"选项会忽略数字前面所有的I格Qƈ且能处理?3?5.2q样的数字格式。如果当前读取的数据不是合法的数字，readq回nil。在调用read是可以指定多个选项Q函CҎ每个选项参数q回相应的内宏V如Q?/p>
1 --[[
2 6.0 -3.23 1000
3 ... ...
4 下面的代码读取注释中的数?br /> 5 --]]
6 while true do
7 local n1,n2,n3 = io.read("*number","*number","*number")
8 if not n1 then
9 break
10 end
11 print(math.max(n1,n2,n3))
12 end
调用io.read(<num>)会从输入文g中最多读取n个字W，如果MCQ何字W，q回nil。否则返回读取到的字W串。如Q?/p>
1 while true do
2 local block = io.read(2^13)
3 if not block then
4 break
5 end
6 io.write(block)
7 end
io.read(0)是一U特D的情况Q用于检查是否到达了文g的末。如果没有到达，q回I字W串Q否则nil?br />
2. 完整I/O模型Q?/span>
Lua中完整I/O模型的用方式非常类gCq行时库的文件操作函敎ͼ它们都是Z文g句柄的?br /> 1). 通过io.open函数打开指定的文Ӟq且在参Cl出对该文g的打开模式Q其?span style="color: #0000ff;">"r"表示dQ?span style="color: #0000ff;">"w"表示覆盖写入Q即先删除文件原有的内容Q?span style="color: #0000ff;">"a"表示q加式写入，"b"表示以二q制的方式打开文g。在成功打开文g后，该函数将q回表示该文件的句柄Q后面所有基于该文g的操作，都需要将该句柄作为参C入。如果打开p|Q返回nil。其中错误信息由该函数的W二个参数返回，如：
assert(io.open(filename,mode)) --如果打开p|Qassert打印第二个参数l出的错误信息?/span>
2). 文gd函数read/write。这里需要用到冒可法，如：
1 local f = assert(io.open(filename,"r"))
2 local t = f:read("*all") --对于read而言Q其参数完全{同于简单模型下read的参数?/span>
3 f:close()
此外QI/O库还提供?个预定义的文件句柄，?span style="color: #0000ff;">io.stdin(标准输入)、io.stdout(标准输出)、io.stderr(标准错误输出)。如Q?br /> io.stderr:write("This is an error message.")
事实上，我们也可以合用简单模式和完整模式Q如Q?/p>
1 local temp = io.input() --当前文件句柄保?/span>
2 io.input("newInputfile") --打开新的输入文g
3 io.input():close() --关闭当前文g
4 io.input(temp) --恢复原来的输入文?/span>
3). 性能技巧：
׃一ơ性读取整个文件比逐行d要快一些，但对于较大的文gQ这样ƈ不可行，因此Lua提供了一U折中的方式Q即一ơ读取指定字节数量的数据Q如果当前读取中的最后一行不是完整的一行，可通过该方式将该行的剩余部分也一q读入，从而保证本ơ读取的数据均ؓ整行数据Q以便于上层逻辑的处理。如Q?br /> local lines,rest = f:read(BUFSIZE,"*line") --rest变量包含最后一行中没有d的部分?/span>
下面是Shell中wc命o的一个简单实现?/p> 1 local BUFSIZE = 8192
2 local f = io.input(arg[1]) --打开输入文g
3 local cc, lc, wc, = 0, 0, 0 --分别计数字符、行和单?
4 while true do
5 local lines,rest = f:read(BUFSIZE,"*line")
6 if not lines then
7 break
8 end
9 if rest then
10 lines = lines .. rest .. "\n"
11 end
12 cc = cc + #lines
13 --计算单词数量
14 local _, t = string.gsub(lines."%S+","")
15 wc = wc + t
16 --计算行数
17 _,t = string.gsub(line,"\n","\n")
18 lc = lc + t
19 end
20 print(lc,wc,cc)
4). 其它文g操作Q?br /> ?span style="color: #0000ff;">io.flush
1 function fsize(file)
2 local current = file:seek() --获取当前位置
3 local size = file:seek("end") --获取文g大小
4 file:seek("set",current) --恢复原有的当前位|?/span>
5 return size
6 end
最后需要指出的是，如果发生错误Q所有这些函数均q回nil和一条错误信息?/p>