_G和_ENV

_G

  Lua中的全局变量是使用普通表实现的。对不是局部变量的任何访问都将重定向到该表。局部变量始终具有优先访问权。因此，如果同时存在一个全局变量和一个具有相同名称的局部变量，访问该变量时则始终会得到局部变量的值。

  使用_G可以打破这种状况：如果需要全局变量，可以显示写为_G.name而不是name。这是因为_G不是局部变量（它是Lua保留的），通过这种表索引语法来显式获取全局变量的值，从而消除局部和全局变量名的歧义。在较新的Lua版本（5.2+）中，您也可以使用_ENV.name作为替代，但是以前那些版本没有_ENV的存在只可以使用_G。

  上面列出的所有仅适用于Lua代码，不适用于C代码。在C代码中，不可以命名局部变量，只有堆栈索引也就是全是全局变量，而全局变量名不可以重复，因此访问一个变量不会有歧义。      而且，在c代码中如果希望将全局表的引用传递给某些函数，则可以使用lua_pushglobaltable（使用注册表而不是_G）。所以用C实现的lua标准库模块也不使用_G全局变量。   

_G 和__ENV的关系

lua语言把所有的代码都当作匿名函数处理，例如

local z = 10
x = y + 10

实际上会被编译为

local _ENV = smoe value (也就是预定义上值，假设该值存在)
return function (...)
    local z = 10
    _ENV.x = _ENV.y + z
end

• 所以可以说lua是在一个名为_ENV的预定义上值存在的情况下编译所有代码段的，所以一个变量要么被绑定到了一个名称的局部变量，要么是_ENV中的一个字段。

 _ENV不是全局环境，它指向的是当前环境，而Lua又确保每个chunk（可以是一句代码，函数体，do ...end之间的内容等）都以_ENV开头，所以每个chunk中都可以拥有自己独立的环境。在每个环境中对非局部a的所有访问都转换为_ENV.a。这种方式更安全，并且更加灵活，因为可以通过创建局部_ENV变量来为单个代码块的创建单独的环境，从而降低块与块之间的耦合度。

local _ENV = {print = print,a = 13} --- 称之为env
function func1()
    local _ENV = {print = print,a = 15}--- 称之为env1
    print(a)
end

function func2()
    local _ENV = {a = 14,print = print}--- 称之为env2
    print(a)
    print(_ENV.func1)
end

function func3()
    print(a)
end

func1() -- 15
_ENV.func1() -- 15
func2()
 -- 14
 -- nil
_ENV.func2()
 -- 14
 -- nil
func3() -- 13
print(math) --nil

• 我们首先在最上层创建了一个_ENV（env），所以其下面的代码块中若没有定义新的_ENV都将使用此_ENV（env）作为上值，也就意味着访问非局部变量（此处指不带local的变量）时都将从此_ENV（env）中查找.
• 所以func1,func2,func3都定义在了_ENV(env)中。所以func1()和_ENV.func1()调用输出结果一样。
• 然后又在func1中定义了新的_ENV（env1）,只是在访问非局部变量时（意思同上），都将从此_ENV（env1）中查找，所以func1输出a的值为15，func为13；又因为_ENV（env1）中没有func1函数所以为nil

  lua语言在编译运行时首先会创建一个默认环境（也称为“全局环境”，对应这上面的_G表）并将其存储在注册表中。除非您将自定义环境（也就是自定义的_ENV）传递给load或loadfile，否则此默认环境将用作所有块的_ENV。lua_pushglobaltable还直接从注册表中检索此全局环境，因此所有C模块都会自动使用它来访问全局变量。并且，如果标准的C模块已加载，则此默认的“全局环境”具有一个名为_G的表字段，该表字段引用回全局环境。

简单的说就是首先lua会有一个_G表,若没有人为的设置，则这个_G表直接就被用作的_ENV（而且所有的块都将以此_ENV开头），然后_ENV的里存储着一个键值对_G = _G（全局环境表）。任何对该环境的更改也将直接作用到_G上，因为这两个初始时引用的同一个表，类似下面

print(_G) -- table: 0000021DC4BE6700
print(_ENV._G) -- table: 0000021DC4BE6700

当然我们可以创建自己的环境，并继承全局环境，但不改变全局环境

b = 25
_G = setmetatable(_G,{__newindex = function() print("can change this table") end})
a = 13 
local _ENV = setmetatable({},{__index = _G})
c = 14
print(a,b,c)
print(_G.a,_G.b,_G.c)

输出

-- can change this table
-- nil	25	14
-- nil	25	nil

以前的文章中提到过可以通过load函数加载编译字符串中的代码段 load(chunk:string,chunkname:string,mode:string,env:any)

• chunk为存有代码段的字符串
• chunkname在代码段的名字，可以时任何字符串
• mode为代码端的类型，当等于't'时代表文本，'b'代表二进制，'bt'代表二进制和文本
• env就是前面所说的_ENV环境，也就是load加载的这些代码段的运行环境

local env = {a = 14,print = print}
a = 12
local str = "print(a)"
load(str,"t","t",env)()
-- 14

首先我们自定义了_ENV环境，并将其传给了load函数，所以load加载运行时的环境为我们自定义的_ENV环境，所以此时结果为14.

参考

• lua程序设计
• stackoverflow