为什么这个程序专门使用负整数？

Question

我正在阅读 C API LUA 文档，我注意到这段代码：

lua_pushnil(L);  /* first key */
while (lua_next(L, t) != 0) {
  /* uses 'key' (at index -2) and 'value' (at index -1) */
  printf("%s - %s\n",
         lua_typename(L, lua_type(L, -2)),
         lua_typename(L, lua_type(L, -1)));
  /* removes 'value'; keeps 'key' for next iteration */
  lua_pop(L, 1);
}

除了使用 -2 和 -1 作为堆栈索引的行之外，它看起来很正常。

我尝试将它们改为正数，似乎对程序没有任何影响。他们为什么要专门使用底片？为什么这不会导致编译器错误？我确信您不能将无符号整数与负数一起使用。

我不知道它是否会做出任何改变，但我使用的是 C++ 而不是 C，所以也许这与它有关？

Answer 1

在Lua的C API中，堆栈索引允许为负整数，并且它们被解释为从堆栈顶部开始的索引。索引-1指的是栈顶，-2指的是从顶部算起的第二个元素，依此类推。此约定便于以 LIFO（后进先出）方式使用堆栈，这对于基于堆栈的编程来说是典型的。

在您提供的代码中：

    printf("%s - %s\n",
       lua_typename(L, lua_type(L, -2)),
       lua_typename(L, lua_type(L, -1)));

这里，-2 指的是键，-1 指的是 Lua 堆栈上的值。负索引用于访问相对于堆栈顶部的元素，从而可以轻松使用 lua_next 返回的键值对。

将它们更改为正值时，您没有看到任何差异的原因是，Lua 允许您使用负索引从顶部访问堆栈，或使用正索引从底部访问堆栈。因此，如果 n 是正索引，则它指的是从堆栈底部开始索引为 n 的元素。

关于无符号整数的使用，Lua的API不使用无符号整数作为堆栈索引。堆栈索引的类型为int，可以是正数，也可以是负数。如果您使用的是 C++（这是一种比 C 更强类型的语言），您可能会看到有关转换有符号和无符号整数的警告，但这不会导致编译器错误。

综上所述，Lua C API 中使用负索引是从栈顶访问元素的约定，与无符号整数的使用无关。代码以这种方式设计是为了在使用 Lua 堆栈时保持简单性和一致性

Answer 2

根据文档：

为了方便起见，API 中的大多数查询操作不遵循严格的堆栈规则。相反，它们可以通过使用索引来引用堆栈中的任何元素：正索引表示绝对堆栈位置，从 1 开始作为堆栈底部； 负索引表示相对于栈顶的偏移量。更具体地说，如果栈有n个元素，那么索引1表示第一个元素（即最先压入栈的元素），索引n表示代表最后一个元素；索引-1也代表最后一个元素（即顶部的元素），索引-n代表第一个元素。