Lua性能优化Tips

前言

这是基于Lua官方文档总结（fan yi）出来的文章 -)

关于Lua的属性

1. Lua中每一个active的函数都有一个activation record，其数据结构是stack（当然其实现的数据结构仍然是数组），activation record保存该函数的Registers 寄存器，一个函数最多可以拥有250多个寄存器，因为指向寄存器的指针的只有8位（bit）。
2. Lua 的Table里面包含2部分，一部分是array，一部分是hash，在1-n范围内的数据存储到array，在n之外的其他数据存储在hash，其中hash部分使用了 open address 开放寻址法。默认table的大小为0，当新key要加入,table大小从0->1,1->2,2->4 ...。 Table只有在rehash的情况也就是insert的情况下才会缩小shrink Table，这样实现基于两个原因，一是避免检查nil，二是允许循环中赋值nil。

So, Lua traverses all entries, counting and
classifying them, and then chooses as the size of the array part the largest power
of 2 such that more than half the elements of the array part are filled. The hash
size is then the smallest power of 2 that can accommodate all the remaining
entries (that is, those that did not fit into the array part).

3. Lua的字符串是内联（ internalized）的，也就是说只保存一份字符串的拷贝，当新string出现，lua会检查是否存在这个字符串，有则复用。这样的做法有优点也有缺点，优点是方便字符串比较（比较指针是否相同即可），缺点是降低新建字符串的速度（要先查找字符串是否已经存在）。如上面所说，变量只是指向字符串。

技巧

技巧1 使用local变量

使用local变量，以a = a+b为例子，a、b是全局变量时候和a、b是局部变量时候的比对如下

a = a + b;

GETGLOBAL 0 0 ; a
GETGLOBAL 1 1 ; b
ADD 0 0 1
SETGLOBAL 0 0 ; a

local a;
local b;
a = a +b;

ADD 0 0 1

很明显使用local 少了运行3次

For instance, the code
for i = 1, 1000000 do
local x = math.sin(i)
end

比下方的写法慢30%

local sin = math.sin
for i = 1, 1000000 do
local x = sin(i)
end

技巧2 Table

为了减少Table rehash的次数，可直接使用构造方法直接赋值，如
多次赋值

 local param = {};
param.type = 1;
param.id = 1;

直接赋值，Lua能知道table需要容纳2个元素并且新建相应大小的table。

 local param = {type= 1, id = 1};

技巧3 字符串

使用table.concat连接字符串

技巧4 复用

这个适用于一个参数的方法调用，保存方法的计算结果，防止重复计算。

function memoize (f)
  local mem = {} -- memoizing table
  setmetatable(mem, {__mode = "kv"}) -- make it weak
  return function (x) -- new version of ’f’, with memoizing
      local r = mem[x]
      if r == nil then -- no previous result?
        r = f(x) -- calls original function
        mem[x] = r -- store result for reuse
      end
    return r
  end
 end

技巧5 垃圾回收

Lua垃圾回收的速率是跟内存消耗的速率成正比。
关于垃圾回收有两个接口Lua的collectgarbage和C的lua_gc,
停止垃圾回收使用于批处理或者对时间敏感的程序当中

参考链接

Lua官方文档