Chapter 1. Getting Started

建立Lua 5.3的chunk加载执行模型，掌握词法规则、local/global解析、基础值类型、nil/boolean真假语义与独立解释器工作流。

从一个Chunk开始，而不是从一行立即执行开始

Lua把一段可执行source称为chunk。文件、交互式输入、load接收的字符串以及module loader最终都要形成chunk；实现会先解析/编译成可调用函数，再执行函数体。要求把syntax error与runtime error分开，也要求说明environment、arguments、results和error owner。

先预测：load("return missing + 1")是否立刻报错？答案是不一定。Source语法合法时load返回function；直到调用时才读取global missing并在算术处失败。相反，load("return )")在load阶段就返回失败。若不分阶段，错误日志只会写“脚本失败”，无法判断是source、binding还是execution。

local factory, syntax_error = load(
  "local name = ...; return 'hello, ' .. name",
  "welcome-chunk",
  "t",
  {}
)
 
assert(factory, syntax_error)
local ok, result = pcall(factory, "Lua")
assert(ok and result == "hello, Lua")

第四个参数给chunk一个显式空environment，避免source意外读写host globals；pcall把runtime error变成status与value。真正的sandbox还需要resource limits、allowed capabilities和host isolation，本章只建立边界词汇。

Chunks：File、String、Module与Call是四个阶段

File chunk由stand-alone interpreter或host读取；string chunk由load编译；require通过package.searchers找到loader、执行并缓存module value；function call才产生side effects和results。dofile近似“load file并执行”，不缓存；loadfile只准备function。选错API会导致重复side effect、环境泄漏或module状态不一致。

Chunk可以包含definitions、statements和return values。Lua不要求每个文件声明main；file顶层本身就是function body。Host可多次调用同一compiled chunk，每次有新的local activation，但其environment/upvalues是否共享取决于创建方式。不要把source file等同于singleton object。

Some Lexical Conventions

Identifier由字母、数字、下划线组成且不能以数字开头，区分大小写；keywords不能作普通identifier。惯例中以下划线加大写字母开头的名字常留给Lua内部用途。Semicolon通常可省略；换行多数时候只是空白，但把多条statement压在一行会降低错误定位质量。

短comment从--到行末；long comment使用long brackets，并可用等号level处理内容中已有]]的情况。Long string也使用同一delimiter机制，不处理普通escape，适合嵌入配置、模板与测试fixture。Source encoding与identifier字符策略应由项目固定，不能依赖编辑器猜测。

提醒我们，拼写相似不是同一binding，comment/string delimiter也影响parser看到的token。静态检查与小chunk测试应覆盖shadowing、case与long-bracket level。

Global Variables是Environment Table访问

在Lua 5.3中，未解析为local/upvalue的free name经当前_ENV处理；概念上score = 10接近_ENV.score = 10。说明global不是VM中独立的神秘槽，而是environment capability。

local function new_strict_environment(allowed)
  return setmetatable({}, {
    __index = function(_, key)
      if allowed[key] ~= nil then return allowed[key] end
      error("unknown global read: " .. tostring(key), 2)
    end,
    __newindex = function(_, key)
      error("unknown global write: " .. tostring(key), 2)
    end,
  })
end
 
local env = new_strict_environment({ print = print })
local chunk = assert(load("print(message)", "strict", "t", env))
assert(not pcall(chunk)) -- message拼错/未提供，在边界失败

默认global方便REPL和小脚本，却让typo变成远处故障：total = toal + price可能读nil后失败，也可能污染已有global。Production module默认local，明确导出table；动态source给capability-limited environment。_G通常指初始global table，但替换局部_ENV不要求修改_G。

Types and Values：变量没有固定Type

Lua是动态类型语言：type属于value，variable是保存value的binding。一个local先保存number再保存string是合法的，但每个时刻value仍有确定runtime type。不等于没有类型约束；operator、library和host API仍检查实际value。

第四版开篇逐步引入nil、boolean，后续章节再展开number、string、table、function、userdata与thread。type(value)返回type name string，可用于诊断，但大量手工type switch常表示缺少data contract。Boundary应验证shape并给出上下文，内部代码依赖已建立的不变量。

Table、function、thread和full userdata具有identity/reference-like行为；number、boolean、nil和string按value语义理解，string不可变且实现可共享storage。Assignment复制value：对table复制的是table reference，不是deep clone。真正结构与copy policy将在Tables/Data Structures章节展开。

Nil：缺失、未初始化与删除Key

未初始化global/local（读取前）通常得到nil；function缺失result也用nil补齐；给table key赋nil会删除entry。Nil可表达absence，却不能自动区分missing、deleted、not loaded和invalid。Sequence中间的nil还会破坏长度与遍历假设，不能把“稀疏table”当普通list。

检查是否存在不能只写if t[key] then，因为stored false也会走false branch。若nil是唯一absence sentinel，应写t[key] ~= nil；若需要存nil概念或区分missing，使用显式sentinel/object或额外presence flag。Host API也要说明Lua nil怎样映射C null/optional value。

Booleans与Lua Truth Contract

只有false与nil为false；number 0、empty string、empty table和所有其它values都为true。是从C、JavaScript、Python迁移时最早的高风险差异。

and与or返回operand value而非强制boolean，因此可写value = supplied or default，但supplied为false时也会被default替换。若false是合法业务值，必须用nil检查。not才总返回boolean。逻辑operator短路，可用于guard，但不要把side effect藏在难读的链里。

local cases = { false, 0, "", {}, true }
 
for index, value in ipairs(cases) do
  print(index, type(value), value and "truthy" or "falsey")
end
 
local configured = false
local wrong = configured or true
local correct = configured == nil and true or configured
assert(wrong == true and correct == false)

Table literal无法用ipairs保留开头nil，因此实验把nil单独测试；这本身就是nil影响sequence shape的证据。

The Stand-Alone Interpreter

独立解释器可执行file、-e expression、-l preload module或进入interactive mode。命令行参数通过arg提供，具体负索引/零/正索引含义要用目标版本验证。REPL会显示expression results，file mode不会自动打印return；不要把REPL convenience当程序语义。

启动环境、默认path/cpath、startup script与OS locale会影响可重复性。教学实验记录_VERSION、可执行文件路径、arguments和package paths；CI用明确Lua 5.3 runtime。生产host若嵌入Lua，还要记录allocator、opened libraries、panic/protected call策略与environment，不假设stand-alone defaults。

安全方面，io、os.execute、package.loadlib和debug facilities都是capabilities。运行不可信source时，不要只删除几个global就称为sandbox；CPU loop、memory exhaustion、native module和已有reference都需隔离。第25章会系统讨论reflection/sandbox，第27章以后处理C API。

本章回顾：先固定Source、Name、Value与Owner

  1. Chunk先load/compile成function，再call；syntax与runtime error属于不同阶段。
  2. Lexical convention决定parser看到的identifier、comment和long bracket，name区分大小写。
  3. Local按lexical scope解析；global是当前_ENV table access，默认共享应受控。
  4. Type属于value，variable只保存value；assignment不会给binding永久固定type。
  5. Nil表达absence并删除table key，只有nil与false为假；0和空string都为真。
  6. Stand-alone interpreter适合实验，但version、path、libraries与capabilities必须记录。

术语表

复习本章（2 题）

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