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Lua教程(十三):弱引用table

2024-07-21 23:04:45
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供稿:網友

Lua采用了基于垃圾收集的內存管理機制,因此對于程序員來說,在很多時候內存問題都將不再困擾他們。然而任何垃圾收集器都不是萬能的,在有些特殊情況下,垃圾收集器是無法準確的判斷是否應該將當前對象清理。這樣就極有可能導致很多垃圾對象無法被釋放。為了解決這一問題,就需要Lua的開發者予以一定程度上的配合。比如,當某個table對象被存放在容器中,而容器的外部不再有任何變量引用該對象,對于這樣的對象,Lua的垃圾收集器是不會清理的,因為容器對象仍然引用著他。如果此時針對該容器的應用僅限于查找,而不是遍歷的話,那么該對象將永遠不會被用到。事實上,對于這樣的對象我們是希望Lua的垃圾收集器可以將其清理掉的。見如下代碼:

 

復制代碼 代碼如下:

a = {}
key = {}
a[key] = 1
key = {}
a[key] = 2
collectgarbage()
for k,v in pairs(a) do
    print(v)
end   
--輸出1和2

在執行垃圾收集之后,table a中的兩個key都無法被清理,但是對value等于1的key而言,如果后面的邏輯不會遍歷table a的話,那么我們就可以認為該對象內存泄露了。在Lua中提供了一種被稱為弱引用table的機制,可以提示垃圾收集器,如果某個對象,如上面代碼中的第一個table key,只是被弱引用table引用,那么在執行垃圾收集時可以將其清理。

 

Lua中的弱引用表提供了3中弱引用模式,即key是弱引用、value是弱引用,以及key和value均是弱引用。不論是哪種類型的弱引用table,只要有一個key或value被回收,那么它們所在的整個條目都會從table中刪除。

一個table的弱引用類型是通過其元表的__mode字段來決定的。如果該值為包含字符"k",那么table就是key弱引用,如果包含"v",則是value若引用,如果兩個字符均存在,就是key/value弱引用。見如下代碼:

 

復制代碼 代碼如下:

a = {}
b = {__mode = "k"}
setmetatable(a,b)
key = {}
a[key] = 1
key = {}
a[key] = 2
collectgarbage()
for k,v in pairs(a) do
    print(v)
end   
--僅僅輸出2

 

在上面的代碼示例中,第一個key在被存放到table a之后,就被第二個key的定義所覆蓋,因此它的唯一引用來自key弱引用表。事實上,這種機制在Java中也同樣存在,Java在1.5之后的版本中也提供了一組弱引用容器,其語義和Lua的弱引用table相似。

最后需要說明的是,Lua中的弱引用表只是作用于table類型的變量,對于其他類型的變量,如數值和字符串等,弱引用表并不起任何作用。

1. 備忘錄(memoize)函數:

    用“空間換時間”是一種通用的程序運行效率優化手段,比如:對于一個普通的Server,它接受到的請求中包含Lua代碼,每當其收到請求后都會調用Lua的loadstring函數來動態解析請求中的Lua代碼,如果這種操作過于頻率,就會導致Server的執行效率下降。要解決該問題,我們可以將每次解析的結果緩存到一個table中,下次如果接收到相同的Lua代碼,就不需要調用loadstirng來動態解析了,而是直接從table中獲取解析后的函數直接執行即可。這樣在有大量重復Lua代碼的情況下,可以極大的提高Server的執行效率。反之,如果有相當一部分的Lua代碼只是出現一次,那么再使用這種機制,就將會導致大量的內存資源被占用而得不到有效的釋放。在這種情況下,如果使用弱引用表,不僅可以在一定程度上提升程序的運行效率,內存資源也會得到有效的釋放。見如下代碼:

復制代碼 代碼如下:

local results = {}
setmetatable(results,{__mode = "v"}) --results表中的key是字符串形式的Lua代碼
function mem_loadstring(s)
    local res = results[s]
    if res == nil then
        res = assert(loadstring(s))
        results[s] = res
    end
    return res
end

 

 
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