探索Lua5.2内部实现:虚拟机指令(7) 关系和逻辑指令
最后更新于：2022-04-01 07:09:49
# 探索Lua5.2内部实现:虚拟机指令(7) 关系和逻辑指令
| name | args | desc |
|---|---|---|
| OP_JMP | A sBx | pc+=sBx; if (A) close all upvalues >= R(A) + 1 |
JMP执行一个跳转，sBx表示跳转的偏移位置，被加到当前指向下一指令的指令指针上。如果sBx为0，表示没有任何跳转；1表示跳过下一个指令；-1表示重新执行当前指令。如果A>0，表示需要关闭所有从寄存器A+1开始的所有local变量。实际执行的关闭操作只对upvalue有效。
JMP最直接的使用就是对应lua5.2新加入的goto语句：
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::l::
goto l;
~~~
~~~
1 [1] JMP 0 -1 ; to 1
2 [2] RETURN 0 1
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这是一个无限循环。第一行JMP的sBx为-1，表示重新执行JMP。
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do
local a;
function f() a = 1 end
end
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main <test.lua:0,0> (5 instructions at 0x80048eb0)
0+ params, 2 slots, 1 upvalue, 1 local, 1 constant, 1 function
1 [2] LOADNIL 0 0
2 [3] CLOSURE 1 0 ; 0x80049128
3 [3] SETTABUP 0 -1 1 ; _ENV "f"
4 [3] JMP 1 0 ; to 5
5 [4] RETURN 0 1
constants (1) for 0x80048eb0:
1 "f"
locals (1) for 0x80048eb0:
0 a 2 5
upvalues (1) for 0x80048eb0:
0 _ENV 1 0
function <test.lua:3,3> (3 instructions at 0x80049128)
0 params, 2 slots, 1 upvalue, 0 locals, 1 constant, 0 functions
1 [3] LOADK 0 -1 ; 1
2 [3] SETUPVAL 0 0 ; a
3 [3] RETURN 0 1
constants (1) for 0x80049128:
1 1
locals (0) for 0x80049128:
upvalues (1) for 0x80049128:
0 a 1 0
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上面的代码在do block中创建了一个局部变量a，并且a作为upvalue在函数f中被引用到。到退出do block是，a会退出他的有效域，并且关闭他对应的upvalue。Lua5.2中去除了以前专门处理关闭upvalue的指令CLOSE，而把这个功能加入到了JMP中。所以，生成的指令第四行的JMP在这里没有执行跳转，而只是为了关闭a的upvalue。
JMP其他的功能就是配合逻辑和关系指令（统称为test指令），实现程序的条件跳转。每个test辑指令与JMP搭配，都会将接下来生成的指令分为两个集合，满足条件的为true集合，否则为false集合。当test条件满足时，指令指针回+1，跳过后面紧跟的JMP指令，然后继续执行。当test条件不满足时，则继续执行，也就到了JMP，然后跳转到分支代码。
| name | args | desc |
|---|---|---|
| OP_EQ | A B C | if ((RK(B) == RK(C)) ~= A) then pc++ |
| OP_LT | A B C | if ((RK(B) < RK(C)) ~= A) then pc++ |
| OP_LE | A B C | if ((RK(B) <= RK(C)) ~= A) then pc++ |
关系指令对RK(B)和RK(C)进行比较，然后将比较结果与A指定的boolean值进行比较，来决定最终的boolean值。A在这里为每个关系指令提供了两种比较目标，满足和不满足。比如OP_LT何以用来实现“”。
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local a,b,c;
a = b
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1 [1] LOADNIL 0 2
2 [2] LT 1 1 2
3 [2] JMP 0 1 ; to 5
4 [2] LOADBOOL 0 0 1
5 [2] LOADBOOL 0 1 0
6 [2] RETURN 0 1
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第二行的LT对寄存器1和2进行LT比较，如果结果为true，则继续执行后面的JMP，跳转到第五行的LOADBOOL，将寄存器0赋值为true；如果结果为false，则跳过后面的JMP，执行第四行的LOADBOOL，将寄存器0赋值为false。我们前面讲过关于LOADBOOL，第四行执行后会跳过第五行的赋值。
| name | args | desc |
|---|---|---|
| OP_TEST | A C | if not (R(A) C) then pc++ |
| OP_TESTSET | A B C | if (R(B) C) then R(A) := R(B) else pc++ |
逻辑指令用于实现and和or逻辑运算符，或者在条件语句中判断一个寄存器。TESTSET将寄存器B转化成一个boolean值，然后与C进行比较。如果不相等，跳过后面的JMP指令。否则将寄存器B的值赋给寄存器A，然后继续执行。TEST是TESTSET的简化版，不需要赋值操作。
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local a,b,c;
a = b and c;
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1 [1] LOADNIL 0 2
2 [2] TESTSET 0 1 0
3 [2] JMP 0 1 ; to 5
4 [2] MOVE 0 2
5 [2] RETURN 0 1
~~~
第二行的TESTSET将寄存器1的值与false比较。如果不成立，跳过JMP，执行第四行的MOVE，将寄存器2的值赋给寄存器0。否则，将寄存器1的值赋给寄存器0；然后执行后面的JMP。
上面的代码等价于
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if b then
a = c
else
a = b
end
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