Lua C API 中的注册表介绍

在 Lua 的 C API 中，有一个特殊的表，叫做 注册表（Registry）。它不是 Lua 脚本中能直接访问的普通表，而是专为 C 代码设计的全局存储区。

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一、注册表是什么？

• 注册表是一个普通的 Lua 表，但只有 C 代码能访问。
• 它的“地址”是固定的：使用伪索引 LUA_REGISTRYINDEX（值为 -10000）。
• Lua 脚本中没有变量指向它，因此脚本无法直接读写它。
• 它的生命周期和 Lua 状态机（lua_State* L）一致 —— 只要 L 存在，注册表就存在。
• 所以，注册表不是 _G（全局表）

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二、为什么需要注册表？

当你在 C 中调用 Lua，有时需要：

• 保存一个 Lua 函数，以后回调它（比如事件处理函数）
• 保存一个 Lua 表或 userdata，避免被垃圾回收
• 在多个 C 函数之间传递 Lua 对象

直接保存 lua_State* 和栈位置是不安全的 —— 栈会变，对象可能被 GC。
注册表提供了一个安全、稳定、长期存储 Lua 值的地方。

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三、怎么使用注册表？

最常用、最安全的方式是配合 luaL_ref 和 luaL_unref：

1. 保存值 → 获取引用编号

lua_pushvalue(L, idx);        // 把你想保存的值推到栈顶
int ref = luaL_ref(L, LUA_REGISTRYINDEX);  // 存入注册表，返回整数引用

2. 取回值

lua_rawgeti(L, LUA_REGISTRYINDEX, ref);  // 把值重新压入栈顶

3. 释放值（重要！）

luaL_unref(L, LUA_REGISTRYINDEX, ref);   // 释放引用，避免内存泄漏

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四、注意事项

• ✅ 推荐只用 luaL_ref 返回的整数作为键 —— 这是安全区，不会和 Lua 内部冲突。
• ❌ 避免用字符串键（如 "mydata"）—— Lua 内部可能已占用某些键（如 "IO"），有冲突风险。
• 🧹 用完一定要 luaL_unref —— 否则对象会一直留在注册表中，造成内存泄漏。

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五、典型应用场景

• 保存 Lua 回调函数供 C 触发
• 在 C 结构体中存储 Lua 对象的“句柄”
• 实现 C 与 Lua 之间的对象生命周期管理
• 跨多个 C 函数共享 Lua 数据

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六、总结

注册表是 Lua C API 中一个简单但非常实用的机制：

它让 C 代码能安全地“记住”Lua 中的对象，不怕栈变化，不怕 GC 回收。

使用方法也很简单：

luaL_ref → 保存，拿编号
lua_rawgeti → 取回
luaL_unref → 释放