lua中访问userdata中对象和访问table中对象的效率比较

NoiseFloor · 发表于 2021-8-19 08:03

做cocos2d-x开发的人可能有不少人在实现类时会利用cocos2d-x自己给出的类的实现，也即在luaBinding目录下extern.lua的文件中给出的实现：

--Create an class.
function class(classname, super)
local superType = type(super)
local cls
if superType ~= "function" and superType ~= "table" then
superType = nil
super = nil
end
if superType == "function" or (super and super.__ctype == 1) then
-- inherited from native C++ Object
cls = {}
if superType == "table" then
-- copy fields from super
for k,v in pairs(super) do cls[k] = v end
cls.__create = super.__create
cls.super = super
else
cls.__create = super
end
cls.ctor = function() end
cls.__cname = classname
cls.__ctype = 1
function cls.new(...)
local instance = cls.__create(...)
-- copy fields from class to native object
for k,v in pairs(cls) do instance[k] = v end
instance.class = cls
instance:ctor(...)
return instance
end
else
-- inherited from Lua Object
if super then
cls = clone(super)
cls.super = super
else
cls = {ctor = function() end}
end
cls.__cname = classname
cls.__ctype = 2 -- lua
cls.__index = cls
function cls.new(...)
local instance = setmetatable({}, cls)
instance.class = cls
instance:ctor(...)
return instance
end
end
return cls
end

复制代码

这里是支持lua中类继承自cocos2d-x的类的，这样的继承机制下，实例化出来的对象，其类型是一个userdata，那么类中的所有对象（属性或方法）其实都是被拷贝在了obj这个userdata内，之后的访问也都是在userdata中找。上面这样说是因为这里的做法：

function cls.new(...)
--instance是一个userdata
local instance = cls.__create(...)
-- copy fields from class to native object
for k,v in pairs(cls) do instance[k] = v end
instance.class = cls
instance:ctor(...)
return instance
end

复制代码

那么这样作的话我们就得考虑一个问题，lua（或tolua++）的实现里，对userdata中的对象访问的速度够快吗？我们来做一个测试： ----------------------
测试代码1（o为table，val为table中变量）：

local o = {}
o.val = 1
local t1 = os.clock()
for i = 1, 10000000, 1 do
o.val = o.val + 1
end
local t2 = os.clock()
print(t2 - t1)

复制代码

多次运行，打印纸稳定在0.01数量级。

----------------------
测试代码2（o为userdata，val为userdata中变量）：

local o = cc.Node:create()
o.val = 1
local t1 = os.clock()
for i = 1, 10000000, 1 do
o.val = o.val + 1
end
local t2 = os.clock()
print(t2 - t1)

复制代码

多次运行，打印纸稳定在4.0数量级。

******************
测试发现，前者的效率为后者的近400倍，也即在table中访问对象比在userdata中访问，速度有近400倍的提升。

因此，使用cocos2d-x给出的类的实现，虽然能做到支持继承cocos2d-x中的c++对象，但该机制的性能是值得注意的。
原因分析（这里只是猜测，因为暂未看lua及tolua++的实现）：

1.tolua++在访问userdata中属性或方法时，会不会是遍历了一边userdata中所有东西然后一个一个比较，得出最后访问的数据的如果是这样，就可以勉强解释这个现象，因为table中访问某对象，是通过对key值的做哈希来访问的，其速度自然比遍历要快多了。
2.在userdata上增加变量，是由lua层通知c层最终在c层增加的，然后每次访问都要经历一个lua层到c层的过程现在是直接在lua层增加，所以访问时不再需要lua层到c层的交互。

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lua中访问userdata中对象和访问table中对象的效率比较

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