2.10 - Сборщик мусора
Lua осуществляет автоматическое управление памятью. Это означает, что вам не нужно думать о выделении памяти при создании новых объектов и ее освобождении, когда объект становится ненужным. Lua время от времени автоматически запускает процедуру сборки мусора для удаления устаревших объектов (то есть объектов, которые более недоступны из Lua). Сборщик мусора обрабатывает все объекты Lua: таблицы, данные типа userdata, функции, потоки и строки.

В Lua реализован инкрементный сборщик по принципу пометить-очистить. Цикл работы сборщика мусора зависит от двух параметров: пауза сборки мусора и коэффициент шага сборки.

Паузой определяется время между запусками циклов сборки. Большие значения этого параметра делают сборку мусора менее активной. Значения меньше 1 означают, что между запусками циклов сборки паузы нет. При значении 2 сборщик перед следующим запуском ждет удвоения объема использованной памяти.

Коэффициент шага сборки управляет скоростью сборки в зависимости от интенсивности выделения памяти. Большие значения параметра ускоряют работу сборщика, но при этом увеличивается размер каждого шага.

Вы можете менять эти параметры посредством вызова lua_gc в C или collectgarbage в Lua. В обоих случаях в качестве аргументов берутся проценты (т.е. аргумент 100 означает значение параметра 1).Этими функциями вы можете непосредственно управлять сборкой (например, останавливать ее или рестартовать).

2.10.1 - Метаметоды сборщика мусора
Используя C API, мы можем определить метаметоды сборщика для данных типа userdata (смотрите §2.8). Эти метаметоды также называются файнолайзерами. Файнолайзер позволяет вам координировать работу сборщика мусора Lua с внешними менеджерами ресурсов (например при закрытии файлов, сетевых подключений и подключений к базам данных, или же при освобождении собственной памяти).

Данные сборщика мусора с полем __gc в собственной метатаблице не хранятся непосредственно в нем. Вместо этого Lua сохраняет их в списке. После сбора мусора Lua выполняет над этими данными функцию, эквивалентную:

     function gc_event (udata)
       local h = metatable(udata).__gc
       if h then
         h(udata)
       end
     end
После каждого цикла сбора, финализаторы каждого элемента данных вызываются в порядке, обратном порядку их создания в цикле. Таким образом, первый файнолайзер будет вызван для объекта, созданного последним.

2.10.2 - Таблицы «слабых» ссылок
Таблицы этого типа используются для хранения «слабых» ссылок (weak references). Сборщик мусора игнорирует «слабые» ссылки. Другими словами, если единственной ссылкой на объект является «слабая» ссылка, то сборщик мусора сохраняет этот объект в такой таблице.

Таблица «слабых» ссылок может содержать «слабые» ключи, «слабые» значения, а также и то, и другое. Таблица со «слабыми» ключами позволяет хранить эти ключи, но не допускает хранение их значений. Таблица со «слабыми» ключами и «слабыми» значениями соответственно позволяет хранить и ключи, и значения. Таким образом, если ключ или значение сохранены, то соответствующая пара удаляется из таблицы. «Слабость» в таблице контролируется полем __mode ее метатаблицы. Если поле __mode это строка, содержащая символ 'k', то ключи в таблице «слабые». Если __mode содержит 'v', то в таблице хранятся «слабые» значения.

После использования таблицы как метатаблицы вы не можете изменить поле __mode. Таким образом, «слабое» поведение таблицы, за которое отвечает метатаблица, переопределить нельзя.