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    最近看了一本《自己动手构造编译系统：编译、汇编与链接》感觉收获还是挺大的，
    就顺手搜了一下，看看还有没有类似的书籍可以读一下，就找到了这本书。

    之前读过一本《深入 Java 虚拟机》算是对于我有关 “虚拟机” 技术的启蒙读物了。
    虽然学的时候一知半解，但自此埋下了好奇的种子。

    现在看的这本书《自己动手实现 Lua》看起来更接地气一些，
    作者带领我们用 go 语言从零实现了 Lua 虚拟机（chunk 的解释器），以及编译器和标准库。

    • 准备
    • Lua 虚拟机 和 Lua API
    • Lua 语法和编译器
    • Lua 标准库

    如果对虚拟机技术比较感兴趣的话，可以重点读第二部分，
    作者解释了二进制 chunk 的构成，虚拟机所支持的指令集，然后一点点把整个虚拟机实现，
    支持了以下这些语言特性：算术运算，表操作，函数调用（闭包），FFI 调 Go，元编程，异常处理。

    在读这本书之前，我留意了几个重要的点：

    • Lua 从 1.0 版本开始就内置了 虚拟机
    • Lua 二进制 chunk 的格式（包括 虚拟机指令）并没有标准化，属于官方内部实现细节
    • Lua 5.0 之前用的是基于栈的虚拟机（栈机），从 5.0 开始改成基于寄存器的虚拟机（本书介绍）
    • JVM 用的是变长指令集，而 Lua 用的是定长指令集（4字节[32 bit]）（6bit 操作码/ 26bit 操作数）
    • Lua 5.3 总共包含了 47 条指令
    • MOVE 指令支持的寄存器数最多为 255 个，所以 Lua 编译器会把函数局部变量限制在 200 个以内

    我来重点介绍一下作者在 第二部分（Lua 虚拟机 和 Lua API）的行文思路。

    虽然是基于寄存器的虚拟机，但是指令的计算过程，却跟栈机的原理很相似，
    即，在计算之前先把操作数压栈，计算完后弹栈，再把结果压栈。
    （用寄存器机作为底层实现，是因为这样可以减少指令集，但会增加指令长度）

    这个 “栈” 其实就是 Lua 虚拟机最基本的组成部分了，它里面可以加入基本的数据类型，还可以加入表，
    甚至函数调用帧也是基于 “栈” 这个数据结构来实现的。

    作者从 Lua 栈开始，不断给它增加 API，最后形成的就是 Lua API。
    每个 Lua 解释器有一个 lua_State 实例，Lua API 体现为一系列操作 lua_State 结构体的函数。

    • Lua 栈（luaStack）（虚拟栈）
      • 【字段：slots, top】
      • 【方法：check, push, pop, get, set …】
    • Lua State（封装了整个 Lua 解释器状态）
      • 【字段：stack】
      • 【方法：GetTop, CheckStack, Pop, Copy, PushValue, Replace, Insert, Remove, SetTop, TypeName …】
    • 扩展 Lua State 接口（算术运算）
      • 【方法：Arith, Compare, Len, Concat】
    • LuaVM（Lua API 是对用户提供的，Lua VM 是为了内部实现，要扩展 Lua State 又不影响 Lua API）
      • 用 Lua State 模拟寄存器
      • 【字段：LuaState】
      • 【方法：PC, AddPC, Fetch, GetConst, GetRK】
    • 扩展 Lua State（表相关的操作）
      • luaTable【字段：arr, _map】，并且 Lua 栈（寄存器）中可以直接保存一个 luaTable
      • 关于表的操作：从寄存器中拿到表， 拿到索引，进行操作，将结果压栈
      • 【方法：NewTable, CreateTable, GetTable, SetField, GetField】

    以上就是一个简单的寄存器虚拟机的实现了，可以实现多数寄存器指令的操作。

    但为了实现函数调用指令（以及 FFI，元编程 等语言特性），还需要进行以下扩展：

    • 扩展 Lua 栈（luaStack）
      • 【字段：prev, closure, varargs, pc】
    • 让 luaState 充当函数调用栈
      • 【方法：pushLuaStack, popLuaStack】
      • 【方法：Load, Call】
        • Load：加载二进制 chunk，把主函数原型实例化为闭包推入栈顶
        • Call：把被调函数推入栈顶，参数入栈，函数执行完后弹栈，把返回值压栈

    如此这般，后面 FFI 部分（Lua 调 Go），闭包，元编程，异常处理，就更容易理解了。

    总之，本书是一本很值得读的参考书，读起来能对虚拟机的实现细节有直观的认识，
    作者在介绍的时候也很细致，美中不足的是字里行间代码片段比较多，而且没有整体的认识。
    如果每个章节能有一个概念的整体关系图就好了。

    茶余饭后值得阅读消遣一下。