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029-step-07-number-string-conversion.md

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029-step-07-number-string-conversion.md

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第 7 步：基础库——tonumber / tostring

状态

已完成当前这一轮。

这一轮继续沿着基础库主线补最常用的转换函数，把 tonumber 和 tostring 接到了当前运行时主线上。

背景与参考

这一轮主要参考这些官方文件：

这一轮关注的核心点是：

  • luaB_tonumber
  • luaB_tostring
  • luaL_tolstring
  • __tostring
  • __name

本步骤范围

本轮先落这几件事：

  • 在 _ENV 中预置 tonumber
  • 在 _ENV 中预置 tostring
  • 让 tonumber 支持一参标准转换和二参进制转换
  • 让 tostring 支持 __tostring 元方法
  • 让 tostring 支持 table / userdata metatable 上的 __name
  • 用真实 Lua 5.5 chunk 验证这组函数的 Lua 层行为

设计原则

1. tonumber 先对齐 Lua 层最常用的几条路径

这一轮没有只做“十进制字符串转数字”这种最窄实现，而是把 Lua 层最常见的几条路径一起补了：

  • 已经是 number 的值原样返回
  • 十进制整数和浮点字符串
  • 十六进制整数与十六进制浮点字符串
  • tonumber(s, base) 的进制整数转换

这样后面即使还没开始做更大的标准库，这组最常见的数值入口也已经能直接用了。

2. tostring 不走“只看 LuaValue.ToString()”的偷懒路径

Lua 里的 tostring 不只是简单打印类型名。

这一轮把最关键的两条语义补上了：

  • 有 __tostring 时，先调用元方法
  • 没有 __tostring 时，再走默认格式化

默认格式化也补上了 __name，所以 table / userdata 现在可以打印出更接近 Lua 的 name: 0x... 形式。

3. 转换函数继续复用当前运行时入口

这一轮没有让 tostring 单独绕开运行时，而是继续复用当前统一 callable 入口去调用 __tostring。

这样 table / userdata 上的 __tostring 和前面已经接好的最小 callable 路径是同一条链，后面继续补元方法时不用拆第二套逻辑。

当前支持范围

这一轮新增支持：

  • _ENV.tonumber
  • _ENV.tostring
  • tonumber(number) 原样返回
  • tonumber(string) 的十进制整数 / 浮点转换
  • tonumber(string) 的十六进制整数 / 十六进制浮点转换
  • tonumber(string, base) 的 2 到 36 进制整数转换
  • tostring 的基础值格式化
  • tostring 的 __tostring 元方法路径
  • tostring 的 __name 类型名路径

当前这一轮还没有展开的是：

  • next / pairs / ipairs（已拆到 docs/030-step-07-table-iteration-functions.md）
  • print / warn（已拆到 docs/031-step-07-print-warn-functions.md）
  • 更完整的 traceback 与调试信息
  • 更系统的标准库模块拆分

真实 fixture

这一轮新增 fixture：

  • test/fixtures/lua55/source/tonumber_chunk.lua
  • test/fixtures/lua55/chunks/tonumber_chunk.luac
  • test/fixtures/lua55/source/tostring_chunk.lua
  • test/fixtures/lua55/chunks/tostring_chunk.luac

它们分别覆盖：

  • 十进制、十六进制、十六进制浮点和进制整数转换
  • 转换失败时返回 nil
  • tostring(3.0) 的浮点格式
  • __tostring 返回自定义字符串
  • __name 影响默认对象显示名
  • 函数对象的默认格式化

实现清单

  • 编写本轮文档
  • 在 _ENV 中注册 tonumber
  • 在 _ENV 中注册 tostring
  • 为 tonumber 增加一参标准转换
  • 为 tonumber 增加二参进制转换
  • 为 tostring 增加 __tostring 元方法路径
  • 为 tostring 增加 __name 显示名路径
  • 新增对应运行时测试
  • 新增对应真实 fixture
  • 新增对应 VM 测试

完成标准

本轮完成后，应满足：

  • Lua 层可以直接调用 tonumber / tostring
  • 真实 Lua 5.5 chunk 可以覆盖常见转换路径
  • tostring 已经能和当前元方法路径协作
  • 十进制、十六进制和进制整数转换都有测试钉住

下一步

接下来继续往下补：

  • next
  • pairs
  • ipairs
  • 更完整的错误处理与 traceback
  • 更系统的标准库模块拆分