Lua程序设计（五十二）

最新推荐文章于 2022-12-29 13:08:15 发布

sxylyr

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分类专栏： Lua程序设计

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Lua语言没有真正的全局变量，而是通过_ENV模拟全局变量的机制。编译器将自由名称转换为_ENV.x的形式，其中_ENV是一个预定义的上值，初始值可为任意表，通常用于模拟全局环境。在函数load时，会使用全局环境初始化第一个上值。_ENV本身只是一个变量，并无特殊含义，其引用遵循可见性规则。

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非全局环境

在Lua语言中，全局变量不一定非得是真正全局的。Lua语言中甚至都根本没有全局变量。但是Lua语言尽力让程序员有全局变量存在的幻觉。那么Lua语言是如何模拟全局变量的存在的呢？

首先，让我们从自由名称的概念开始讨论。一个自由名称是指没有关联到显式声明上的名称，即它不出现在对应局部变量的范围内。

local z = 10
x = y + z

x 和 y 是自由名称，而 z不是。

接下啦就到了关键的部分：Lua语言编译器将代码段中的所有自由名称 x 转换为 _ ENV.x。因此，上述代码段完全等价为：

local z = 10
_ENV.x = _ENV.y + z

那么_ ENV 变量是什么呢？

正如我们之前提到的， Lua 语言没有全局变量。因此， _ ENV 不可能是全局变量。在这里，编译器实际上将原来的代码段编译为如下形式：

local _ENV = some value(某些值）
return function (...)
	local z = 10
	_ENV.x = _ENV.y + z
end

也就是说，Lua 语言是在一个名为 _ ENV 的预定义上值（一个外部的局部变量， upvalue）存在的情况下编译所有的代码段的。因此，所有的变量要么是绑定到了一个名称的局部变量，要么是 _ ENV 中的一个字段，而_ ENV 实际上本事是一个局部变量（一个上值）。

_ ENV 的初始值可以是任意的表（实际上也不用一定是表）。任何一个这样的表都被称为一个环境。为了维持全局变量存在的幻觉， Lua 语言在内部维护了一个表来用做全局变量（ global environment ）。通常，当加载一个代码段时，函数 load 会使用预定义的上值来初始化全局环境。

local _ENV = the global environment
return function (...)
	local z = 10
	_ENV.x = _ENV.y + z
end

总结一下 Lua语言中处理全局变量的方式：

编译器在编译所有代码前，在外层创建局部变量 _ ENV;
编译器将所有自由名称 var 变换为 _ ENV.var;
函数 load （或函数 loadfile ）使用全局环境初始化代码段的第一个上值，即 Lua 语言内部维护的一个普通的表。

其实， _ ENV 只是一个单纯的变量。抛开编译器，名称 _ ENV 对于 Lua 语言来说根本没有任何的特殊含义。类似地，从 x 到 _ ENV.x 的转换纯粹是语法上的转换，没有隐藏的含义。按照标准的可见性规则， _ ENV 引用的是其所在位置所有可见的 _ ENV 变量。