Lua 是一种轻量级、高效率的语言，其编译系统的实现至关重要。Lua 的编译过程需要将符合语法规则的chunk转换为可运行的closure，这一过程需要高效且巧妙的设计。closure对象是Lua运行时的函数实例，proto对象则代表了closure的原型，存储着函数的大部分信息，包括闭包与proto之间的关系，以及chunk与closure之间的对应关系。
编译系统的任务是将chunk转换为运行时可执行的closure。在这一过程中，需要理解chunk和closure的关系，以及chunk如何生成mainfunc proto，再为这个proto创建一个closure。每一个function statement都会生成一个对应的proto，并保存在外层函数的子函数列表中。所有最外层的function statement的proto会被保存到mainfunc proto的子函数列表中，形成以mainfunc为根节点的proto树。
编译系统被划分为三个模块：词法分析、语法分析和指令生成。Lua使用手写分析器进行词法和语法分析，以提高效率。词法分析将源代码拆分成token，供语法分析使用。语法分析采用“递归下降”的方法，生成最终的指令，构建proto树，即整个编译过程。
词法分析模块相对简单，主要任务是将源代码分解为token。Token包括类型和语义信息，用于后续的语法分析。Lua的全局状态信息由LexState结构体保存，它不仅包含词法分析状态，还包含了整个编译系统的全局状态。
语法分析和指令生成是整个编译过程的核心。语法分析器驱动整个编译过程，生成最终指令。分析过程中，词法分析器生成指令，直接用于构建proto树。编译过程中，使用FuncState结构体来保存函数的编译状态数据，这些数据会随着函数的压栈和弹栈进行保存和恢复。全局数据Dyndata用于保存每个FuncState对应的局部变量描述列表、goto列表和label列表。
编译系统的全局状态信息存储在LexState中，包含当前编译函数的FuncState和全局的Dyndata数据。FuncState通过f引用Proto，保存生成指令的列表。h引用一个table，用于生成常量表，当遇到常量时，查找表中是否存在该常量，以节省内存。编译过程会创建和销毁FuncState和BlockCnt，以管理函数和块的层次结构。
在整个语法分析过程中，Lua按照深度优先的顺序遍历FuncState树和BlockCnt树，只保存当前处理的编译状态，以减少内存使用。在分析过程中，Lua不构建完整的语法树对象，而是将过程中的语法结构保存在函数栈中，分析完成后立即丢弃。长跳转等异常处理机制用于处理错误，确保编译状态数据在出错时自动销毁。
在C stack中保存编译状态数据的原因与异常处理机制相关，使用longjump机制处理错误，确保所有当前的编译状态数据在出错时自动销毁。
温馨提示：答案为网友推荐，仅供参考