Mono 三表 Indexer 实现

源码： Runtime/Mono/Mt/TypeMemberLuaIndexer.cs
语义权威： ../../spec/metatable/02-INDEX.md
重写约束： ../MONO.md D2、D5、D7

---

1. 设计定位

Mono Editor 不实现 Il2Cpp 的 DispatchInstanceIndex。成员分派完全在 Lua VM 内 完成：IMT/SMT 上的 __index / __newindex 为 Lua closure，通过 upvalue 持有三张普通 table（method / fieldGetter / fieldSetter）。

这与规范 §2–§4 的算法 字面一致，也是 Mono 重写的硬性决策（见 ../MONO.md D2）。

---

2. Bootstrap 流程

2.1 一次性加载（EnsureLoaded）

LuaEnv 构造时调用 TypeMemberLuaIndexer.EnsureLoaded(L)：

1. dostring 执行内嵌 BootstrapChunk（工厂函数 bind_indexer）。
2. 工厂返回 (index, newindex) 两个 function；将工厂本身 luaL_ref 到 registry（_bindIndexerRef）。
3. 全局仅加载 一次；后续每个类型绑定复用同一工厂 ref。

Bootstrap 使用 rawget 查三表，避免用户篡改 table metatable 影响分派。静态与实例共用同一工厂，通过 isStatic 布尔 upvalue 切换 __newindex 错误前缀。

2.2 静态 SMT 的 extrasTable

BindStaticMetatable 将 SMT 自身 作为 extrasTable 传入工厂。这样 __index 在 method/getter miss 后还可 rawget(extrasTable, key)，用于 __call 等非三表成员（规范 ../../spec/metatable/01-LAYOUT.md 中挂在 SMT 上的键）。实例 IMT 无 extrasTable（传 nil）。

2.3 绑定期挂接（BindInstanceMetatable / BindStaticMetatable）

对每个 MemberTableSet（registry 中已有三张空表 ref）：

1. lua_rawgeti 取出 _bindIndexerRef 工厂。
2. pushvalue 三张 member table（及可选 extras）。
3. pcall(工厂, 5, 2, 0) → 栈顶 newindex，次顶 index。
4. 先 lua_setfield(mt, "__newindex")，再 lua_setfield(mt, "__index")（与 pcall 返回顺序一致）。

闭包 upvalue 持有三表 副本引用（pushvalue 时的 table），非 registry index；table 本体仍在 registry 中由 MemberTableSet 管理，Emit 阶段向同一张表 rawset 成员 closure。

---

3. 三表生命周期

阶段	行为
Phase 2	TypeRegistryCommon.CreateEmptyMemberTableSet 创建三张 空 table 并 ref；挂 indexer；不写成员
Phase 3（已完成）	MemberTableEmitter.Fill 按 Map 写入 compiled closure；替换 SMT.__call
静/实隔离	TypeBinding.StaticTables、ByObjInstanceTables、ByValInstanceTables 各一套，不可共用 upvalue
struct ByVal/ByObj	实例成员名相同，但 IMT 与三表 各一套（与 Il2Cpp byvalInstanceMap / byobjInstanceMap 同构）

注册顺序（避免静态 __newindex 误触发）与规范一致：

1. 构建 SMT（含 __call 占位）。
2. PushInstanceMetatable → 建 IMT + 三表 + 绑 indexer。
3. lua_setfield(T, "__instance_mt")（此时 T 尚无 SMT）。
4. lua_setmetatable(T, SMT)。

---

4. 与 MetaBinding / Emit 的衔接

4.1 Phase 2：MetaBinding.EnsureBinding

• 扫描 public method / field / property（含继承扁平化）。
• 写入 TypeBinding.{Static,ByObj,ByVal}Map（C# Dictionary<string, MetaInfo>）。
• 不创建 Lua closure；不 Event 专用分支（D5）。
• 同名 method 收集为 MethodOverloads 列表，供 Phase 3 overload dispatch。

4.2 Phase 3：Emit 写入三表（已实现）

C# 成员	目标表	closure 行为
Method（单重载）	methodTable	直接返回 bridge；不 call
Method（多重载）	methodTable	arity dispatch（MVP：同 arity 先到先得）
索引器 property	methodTable	暂作 Method 路径；完整 get/set_Item 后续
Field / 无参 Property getter	fieldGetterTable	function(obj) return ... end
可写字段 / 可写 property	fieldSetterTable	function(obj, value) ... end
add_* / remove_*	methodTable	与普通方法相同

禁止： field getter 进 methodTable；只读 property 进 fieldSetterTable。

Emit 失败（无法为签名生成 Expression）→ EmitException；继承成员可跳过，本类型声明成员失败则中止绑定（D3）。禁止静默 Method.Invoke + object[]。

4.3 热路径约束（D7）

特化 bridge closure 不得 依赖：

• MethodMarshalCtx* upvalue
• methodId / registry 间接查表
• 运行时字符串 → C# 字典

闭包应直接捕获 MethodInfo/FieldInfo/已编译 delegate，与 Il2Cpp direct method closure 语义对齐。

---

5. Miss 与错误消息

与 ../../spec/metatable/02-INDEX.md §5 一致：

场景	行为
__index 三表均 miss	返回 nil（不调 C# fallback）
__newindex setter miss 但 getter 存在	zlua: property is read-only: {key}
__newindex 完全 miss	zlua: instance member not writable: {key} / static 前缀变体

Phase 2 空表时，除 enum 常量等写在类型表 T 上的键外，任意实例成员访问均 miss。Phase 3 起已写入成员的键按上表命中。

---

6. 性能说明

相对旧 Mono 的 C# InstanceIndex（P/Invoke + tostring + GC），三表 Lua indexer 在 不 patch VM 前提下与 xLua obj_indexer 同量级：

• method：__index 帧 + 1× rawget(methodTable)
• field：+ 1× rawget(fieldGetterTable) + getter call

Mono 与 Il2Cpp 实现路径不同，但 Lua 可见语义须一致（见 ../../spec/metatable/02-INDEX.md）。

---

7. 实现文件

文件	职责
Mt/TypeMemberLuaIndexer.cs	Bootstrap + BindInstance/StaticMetatable
Mt/TypeRegistryCommon.cs	创建空三表、挂 SMT/IMT、注册顺序
Mt/MetaBinding.cs	Bind 期成员扫描 → Map
Mt/TypeRegistry*.cs	按类型族调用 Common + EnsureBinding
Emit/*（Phase 3）	写三表 closure

---

8. 验收检查项

• 已注册成员：hot path 无 C# InstanceIndex / StaticTypeIndex
• 未注册：__index → nil；__newindex → strict error
• 静/实三表隔离；struct ByVal/ByObj 各一套实例三表
• 继承成员 Bind 期扁平化；子类覆盖同名键
• 无 Event 子表；add_Event 在 methodTable 且为普通 closure
• Mono 与 Il2Cpp 成员集合与 miss/strict 语义一致