探索Lua5.2内部实现:编译系统(2) 跳转的处理

原文

跳转用来控制程序的指令流程。Lua使用OP_JMP指令来执行一个跳转，有关OP_JMP的详细介绍，可以参见《虚拟机指令》。跳转可以分为条件跳转和非条件跳转。非条件跳转比较简单，我们可以先从这里入手。

goto在Lua5.2中，goto和label是新加入的statement，用来执行非条件跳转。这两个statement分别在lparser.c中的gotostat和labelstat函数中被解析。上一篇中讲过，在全局数据Dyndata中，保存着一个goto列表和一个label列表，goto和label使用一个相同的数据结构Labeldesc表示。

回填跳转地址可以分为两类处理：
一种是已经生成的指令位置，Lua会立即将这些跳转指令修改成目标位置。
另一种是当前位置，也就是接下来要生成的指令的位置。在处理当前位置时，Lua并没有立即修改，而是将待修改的跳转指令串接到当前FuncState中的jpc链表上。当使用luaK_code生成下一条指令时，首先会调用dischargejpc函数，将jpc链表上的所有跳转指令修改到这个位置。这等于是延迟回填。之所以这样处理，其实是为了跳转的优化。我们回头看一下luaK_jump函数，它在生成OP_JMP指令时，会将当前jpc串接到新生成的jpc上，并且将jpc清空。这个处理实际的意思是，当生成一个OP_JMP指令时，如果有其他的OP_JMP指令需要跳转到此处，其实就等于间接跳转到新生成的跳转指令的目标位置。所以这些跳转指令不用再跳转到此处，而是直接跳转到新生成的OP_JMP的目标位置，将两步跳转合并成一步。这些指令与新生成跳转指令的目标是一致的，所以可以合并成一个跳转指令集合，等待后面一起回填。
我们接下来在来回顾一下与跳转相关的指令生成api。
luaK_jump用来生成一个新的跳转指令。luaK_concat函数用来将两个链表连接起来合成一个链表。luaK_patchlist用来回填一个链表的跳转位置。luaK_patchtohere用来将一个链表准备回填到当前位置。luaK_patchclose用来回填一个链表中的A，也就是需要关闭的upvalue id，具体可以查看goto的处理。
以上是Lua处理跳转的相关内容。跳转的处理还与逻辑和关系表达式密切相关，我们会在后面表达式部分再进行详细讲解。