核心概念
全站的概念按四组收拢：语言基础、进阶抽象、设计与实现、扩展与工程。每条给结论和站内出处。
语言基础
八种数据类型
nil、boolean、number、string、table、function、userdata、thread。number 在 Lua 5.3 及以后分为 integer 和 float，5.1/5.2 里所有数字都是浮点数。thread 指协程，不是操作系统线程。
来源：数据类型。
表是唯一的数据结构
数组、字典、集合、对象都由表表示，{} 创建。数组索引从 1 开始，不是 0；键可以是任何非 nil 值，person.name 与 person["name"] 等价。数组用 ipairs 遍历，字典用 pairs，后者的顺序不保证。
局部变量与全局变量
local 定义局部变量，作用域限于所在块，块结束即销毁；不加 local 就是全局变量，这是 Lua 的默认行为，也是要避免的习惯。局部变量在虚拟机里直接寻址，比全局变量快。
来源：变量和赋值。
操作符
算术七种（+ - * / % ^ //）、比较六种（== ~= > < >= <=）、逻辑三种（and or not），再加字符串连接 .. 和赋值 =。三个跨语言易错点：不等号是 ~= 不是 !=；^ 和 / 恒返回浮点数；要整数结果必须用 //。
来源：操作符和表达式。
元表与元方法
元表定义另一个表的行为，setmetatable 关联。常用元方法：__index（键不存在时调用）、__newindex（对不存在的键赋值时调用）、__add/__sub/__mul（运算符重载）、__call、__tostring。两条注意：__index/__newindex 里直接操作原始表会无限递归，绕开要用 rawget/rawset；元方法用得过密会拖慢性能。
来源：元表和元方法。
字符串处理
字符串不可变，改动只能生成新字符串。拼接用 ..，长度用 #，string.sub/gsub/format/find/match/gmatch 覆盖常用操作。Lua 没有内置 split，要用 gmatch 加模式 ([^,]+) 模拟。模式匹配类似正则但不完全相同。
来源：字符串处理。
控制结构
条件 if-then-elseif-else；循环 while、repeat-until、for（数值与泛型两种）；break 跳出循环，return 返回。repeat-until 在条件为真时退出，循环体至少执行一次，方向与 while 相反。
来源：控制结构。
函数是一等值
函数可以赋给变量、当参数传、当返回值返回。支持多返回值、可变参数 ...、匿名函数。闭包捕获并保存外部局部变量，createCounter 这类例子中计数状态就存在闭包里。
来源：函数定义与调用。
进阶抽象
闭包
闭包是一个函数加上它引用的外部函数局部变量。外部函数返回后，这些变量依然活着，只有闭包能访问。每次调用外部函数产生独立闭包，各自维护状态；数据封装、函数工厂都建立在这上面。
来源：闭包（Closures）。
高阶函数与匿名函数
高阶函数接受函数作参数或返回函数；匿名函数没有名字，适合只用一次的场合。三者组合——map、filter、compose、makeAdder——是 Lua 里函数式写法的基础。
面向对象靠表加元表
Lua 没有 class 关键字，类和继承都用表与元表搭。标准三步：建类表、Class.__index = Class、构造函数里 setmetatable({}, self) 造实例。继承用原型链，子类元表是 { __index = Parent }。构造函数里写 self 而不是写死类名，子类才能沿链继承。
self 与冒号语法糖
self 不是关键字，只是约定参数名，由冒号自动传入：obj:method(a) 等价于 obj.method(obj, a)。点号冒号混用是最多发的错误——冒号定义用点号调用，self 为 nil 直接报错。方法作回调传递时 self 会丢，要用闭包绑定对象。
来源：self 的作用。
多态与继承
方法查找沿调用对象的 __index 链进行，子类定义同名方法就自然覆盖父类版本，没有 virtual 之类的声明。字段存各实例自己身上，方法只在类表存一份、所有实例共享。
设计模式
单例、工厂、观察者、策略、装饰器五种模式没有用到表和元表之外的机制：单例靠缓存实例，工厂靠分支选构造函数，观察者靠一张回调列表，策略靠把函数当字段，装饰器靠包一层再转发。
来源：面向对象设计模式。
沙箱与不可信代码
Lua 没有内建沙箱，三件事自己搭：load 的 env 参数给白名单环境表（io/os/package/debug/load/require 一律不放）；debug.sethook 挂计数钩子卡指令配额和时间配额，collectgarbage("count") 观察内存用量；三个洞堵不住——debug 库能读改钩子、C 扩展绕过 Lua 层检查、解释器侧信道。生产级隔离靠 OS 级（独立进程、容器、seccomp）。
来源：沙箱与不可信代码。
协程
协程是可执行到一半暂停、之后从暂停处继续的函数，是 Lua 的原生 thread 类型。coroutine.create 创建后不运行，要 coroutine.resume 启动；yield 与 resume 构成双向数据通道。状态四种：suspended、running、normal、dead，dead 是不可逆的终点。coroutine.wrap 返回恢复函数而非协程对象，没有错误保护层。
来源：协程的基本概念、协程的状态与生命周期、协程的创建与使用。
协程与线程的区别
协程是协作式的，只在 yield 处让出，同一 Lua 状态里任意时刻只有一个协程在跑，因此没有并行、一般也不需要加锁。切换在用户态完成，开销远小于线程。代价是阻塞调用（io.read、同步网络请求、os.execute）会卡住整个进程。
模块与包
模块就是一个返回表的 Lua 文件，文件名与模块名一致，用 require 加载。require 按 package.path 查 Lua 文件、package.cpath 查 C 扩展，并把结果缓存到 package.loaded。要热加载，清掉对应缓存条目再 require 即可。
错误处理
pcall 返回 status 和 result，xpcall 多接一个错误处理函数，error 主动抛错，assert 校验条件。两个容易记反的点：1 / 0 不报错、结果是 inf，只有整数 // 或 % 除数为零才抛错；访问表中不存在的键只得到 nil，不对 nil 本身做索引才报错。
设计与实现
单遍编译，不建 AST
词法分析用有限状态机识别记号，语法分析用递归下降（LL(1) 文法经改写避开左递归）。解析器是单遍的：每识别出一条语句或表达式，就立即由 lcode.c 翻译成字节码，不构造显式 AST。
编译期优化只有四种
官方实现的编译期优化只有常量折叠、立即数指令编码、跳转指令回填、寄存器复用。公共子表达式消除、循环不变代码外提、跨指令死代码消除都不做，留给运行效率和 LuaJIT 这类带 JIT 的实现。常量折叠只对两个操作数都是常量的表达式生效。
来源：代码生成与优化。
寄存器虚拟机
解释器主循环是 lvm.c 的 luaV_execute。寄存器是从 Lua 栈中为当前函数划分的槽位，指令直接以寄存器编号读写，不像栈机那样反复压栈弹栈，指令数因此更少。每次函数调用对应一个 CallInfo 结构。
来源：虚拟机架构。
字节码不保证跨平台
同一版本的 Lua 在不同平台生成的字节码格式相同，但官方明确不保证 luac -o 生成的预编译块跨平台可移植——字节序、整数和浮点数宽度不同的机器之间可能加载失败。正确做法是在目标平台重新编译。
来源：字节码与虚拟机。
GC 是标记-清除，不是引用计数
Lua 只使用标记-清除管理对象生命周期，不采用引用计数（仅少数内部场合借用了计数思想，如对已打开 upvalue 的计数）。标记阶段从根对象（全局变量 + 当前调用栈局部变量）遍历可达对象，因此能处理循环引用。5.4 提供增量与分代两种模式，二选一。
来源：引用计数与标记-清除算法、垃圾回收机制。
统一内存分配器
lua_newstate 注册的 lua_Alloc 是所有对象分配释放的唯一入口，默认实现基于 realloc，不使用预分配内存池。换掉这个函数就能接入自定义内存管理，例如嵌入式设备的内存配额。短字符串会被内部化，相同内容只存一份。
来源：内存管理机制。
协程的底层实现
每个协程就是一个独立的 lua_State，内部没有单独的 "Coroutine" 结构体。切换只交换栈指针和 CallInfo（其中保存指令指针），不保存或恢复 CPU 寄存器，也不涉及系统调用。setjmp/longjmp 只用于错误恢复，不用于协程切换，所以协程只能在同一线程内协作切换。
模块系统的实现
模块文件构建一张表并在末尾返回；require 负责加载、执行、返回，缓存已内置在 package.loaded，实际项目很少需要自建缓存。C 扩展用 package.loadlib("mylib.so", "luaopen_mylib") 动态加载。热加载清掉 package.loaded 条目再 require，但要注意模块状态丢失和依赖模块未同步重载这两个翻车点。
来源：模块系统的实现、热加载与动态更新、动态链接与模块加载。
Lua 5.5 的主要变化
新增 global 语句、vararg 表参数 function f(... t)、table.create；指令总数 83 增到 85，新增 OP_GETVARG 与 OP_ERRNNIL；字节码校验字翻转，5.4 编译的 .luac 文件 5.5 直接拒载，必须重编译；GC 模式拆成增量与分代三态，5.4 的 setpause/setstepmul 选项已删除。行号随版本漂移，引用要对准版本。
来源：Lua 5.5 源码解析。
轻量级设计
核心库只保留表、函数、协程、基本 I/O，正则、文件系统等做成独立模块按需加载。低内存占用靠统一分配函数加增量式 GC，以及用表作为唯一数据结构。嵌入接口是 C API，扩展以动态链接库形式加入。
来源：Lua的轻量级设计、Lua语言的设计原理。
扩展与工程
C API 双向调用
Lua 与 C 的调用是双向的，走同一套 C API。状态生命周期三步：luaL_newstate 创建、luaL_openlibs 打开标准库、lua_close 关闭。在 C 中调 Lua 函数：lua_getglobal 推函数、lua_pushnumber 压参数、lua_pcall 调用、lua_tonumber 取返回值、lua_pop 清理栈。
来源：C与Lua的交互、在C中调用Lua代码、使用Lua与C语言混合编程。
C 扩展的模块入口
luaopen_mylib 是 require("mylib") 会调用的入口，必须创建模块表并返回 1 个值。返回 0 会让 require 得到 true，随后的 mylib.sum 就会报错。Linux 编译用 gcc -shared -fPIC -o mylib.so mylib.c -I/usr/local/include。
来源：编写Lua C扩展。
嵌入 C 程序
在 C 里嵌入 Lua 只需三个调用：luaL_newstate、luaL_openlibs、luaL_dofile。Lua 脚本常作配置文件，用户改设置不必重编译。嵌入式交叉编译时 Lua 的 Makefile 没有 CROSS 变量，用 CC 指定工具链，例如 make generic CC=arm-none-eabi-gcc。
来源：嵌入式开发、在嵌入式系统中使用Lua。
LuaJIT
LuaJIT 是带 JIT 编译器的 Lua 实现，把字节码编译成机器码，同时保持与 Lua 的高度兼容。兼容性上对齐 Lua 5.1 的绝大多数特性，5.2 和 5.3 只支持一部分，迁移前要先验证脚本。自带 GC，基于标记-清除增量执行，不使用引用计数。
来源：LuaJIT的简介、LuaJIT、LuaJIT 的性能优化。
FFI 库
FFI 让 Lua 脚本直接调用 C 函数、使用 C 数据结构，省掉写一套 C 插件的环节。主线三步：ffi.cdef 声明函数原型和结构体、ffi.load 加载共享库、直接调用。声明必须和真实签名一致，类型或内存出错会导致崩溃。
脚本优化
变量尽量局部化；多个字符串拼接交给 table.concat；GC 用 collectgarbage("setpause"/"setstepmul") 按实际分配节奏调参；脚本可在打包前用 luac 预编译成字节码。性能关键的部分再交给 C 或 LuaJIT。
来源：Lua代码的优化技巧、部署与发布。