如何在 Lua 函数闭包中使用尾调用？

将函数通过 Lua 调用，而不是直接调用 C 函数：

static int myfunc(lua_State *L) {
    // 在此仍使用 cfunc 进行打印   
    lua_CFunction cfunc = lua_tocfunction(L, 1);
    printf("myfunc called with %p\n", cfunc);
    printf("upvalue: %d\n", (int)lua_tointeger(L, lua_upvalueindex(1)));

    // 将 C 函数像调用 Lua 函数一样调用
    int stackSizeBefore = lua_gettop(L);
    lua_call(L, 0, LUA_MULTRET);
    return lua_gettop(L) - stackSizeBefore;
}

（注: 未经测试的代码）

Lua 的 upvalues 实质上仅限于闭包内使用，你无法在其他闭包中访问 upvalues。调用 C 闭包（通过 lua_pushcclosure 创建）或调用 Lua 闭包（通过 "block"、lua_load 等创建）可以进入闭包。

要在 C 中进入新的闭包，可以使用 lua_call 函数系列来调用，详见 immibis' 答案。

另一个想法是“擦除”当前范围内的 upvalues。这样做无法达到预期效果，因为 upvalues 绑定在闭包中，因此一旦你“清除”它（将值设置为 nil），它将持久到下一次调用（这就是 Programming in Lua 文档中等同于静态变量的含义）。

于是又出现了一个新问题：能否通过从 C 函数调用另一个函数来覆盖现有的闭包？答案是不行。当闭包被调用时，它最终会调用 luaD_precall。此 C 函数基本上在当前 Lua 状态上创建一个新的“函数范围”，然后调用 C 函数指针：

int luaD_precall (lua_State *L, StkId func, int nresults) {
  lua_CFunction f;
  CallInfo *ci;
  // ...
  switch (ttype(func)) {
    // ...
    case LUA_TCCL: {  /* C closure */
      f = clCvalue(func)->f;/* obtain C function pointer */
      // ...
      ci = next_ci(L);      /* now 'enter' new function ("nested scope") */
      // ...
      n = (*f)(L);          /* do the actual call to a C function */
      // ...
      luaD_poscall(L, L->top - n);
      return 1;             /* not Lua code, do not invoke Lua bytecode */

只有在从函数返回后，它才会移动回到之前的“函数范围”：

int luaD_poscall (lua_State *L, StkId firstResult) {
  // ...
  CallInfo *ci = L->ci;
  // ...
  L->ci = ci = ci->previous;  /* back to caller ("function scope") */

除非在某种方式下改变程序计数器到某个自定义函数，否则你将无法在当前闭包之外调用你的函数。此外，你将会有一个新问题：函数现在在父闭包中执行。此时的两种选择是接受第二个函数仅在当前范围内执行，或者创建一个新范围。

在 Lua 中类似的问题是是否重用范围：

function myfunc()
    print("myfunc")
    print("otherfunc")
end

或者创建一个新的范围：

function myfunc()
    print("myfunc")
    do  -- 注意：创建了新的 Lua 闭包
        print("otherfunc")
    end
end

为了减少开销，可以简单地重用当前闭包（“函数范围”）。如果隐藏本地 upvalues 很重要（以防止意外修改），则调用 C 闭包。无论如何，你都不能通过 lua_upvalueindex 获取其他 upvalues 的伪索引直接访问它们，这需要通过 lua_getupvalue 进行查询。