Weak 表
Lua 自动进行内存的管理。程序只能创建对象（表，函数等），而没有执行删除对象的函数。通过使用垃圾收集技术，Lua 会自动删除那些失效的对象。这可以使你从内存管理的负担中解脱出来。更重要的，可以让你从那些由此引发的大部分 BUG 中解脱出来，比如指针挂起（dangling pointers）和内存溢出。
和其他的不同，Lua 的垃圾收集器不存在循环的问题。在使用循环性的数据结构的时候，你无须加入特殊的操作；他们会像其他数据一样被收集。当然，有些时候即使更智能化的收集器也需要你的帮助。没有任何的垃圾收集器可以让你忽略掉内存管理的所有问题。
垃圾收集器只能在确认对象失效之后才会进行收集；它是不会知道你对垃圾的定义的。一个典型的例子就是堆栈：有一个数组和指向栈顶的索引构成。你知道这个数组中有效的只是在顶端的那一部分，但 Lua 不那么认为。如果你通过简单的出栈操作提取一个数组元素，那么数组对象的其他部分对 Lua 来说仍然是有效的。同样的，任何在全局变量中声明的对象，都不是 Lua 认为的垃圾，即使你的程序中根本没有用到他们。这两种情况下，你应当自己处理它（你的程序），为这种对象赋 nil 值，防止他们锁住其他的空闲对象。
然而，简单的清理你的声明并不总是足够的。有些语句需要你和收集器进行额外的合作。一个典型的例子发生在当你想在你的程序中对活动的对象（比如文件）进行收集的时候。那看起来是个简单的任务：你需要做的是在收集器中插入每一个新的对象。然而，一旦对象被插入了收集器，它就不会再被收集！即使没有其他的指针指向它，收集器也不会做什么的。Lua 会认为这个引用是为了阻止对象被回收的，除非你告诉 Lua 怎么做。
Weak 表是一种用来告诉 Lua 一个引用不应该防止对象被回收的机制。一个 weak 引用是指一个不被 Lua 认为是垃圾的对象的引用。如果一个对象所有的引用指向都是weak，对象将被收集，而那些 weak 引用将会被删除。Lua 通过 weak tables 来实现 weak引用：一个 weak tables 是指所有引用都是 weak 的 table。这意味着，如果一个对象只存在于 weak tables 中，Lua 将会最终将它收集。
表有 keys 和 values，而这两者都可能包含任何类型的对象。在一般情况下，垃圾收集器并不会收集作为 keys 和 values 属性的对象。也就是说，keys 和 values 都属于强引用，他们可以防止他们指向的对象被回收。在一个 weak tables 中，keys 和 vaules 也可能是 weak 的。那意味着这里存在三种类型的 weak tables：weak keys 组成的 tables；weak values 组成的 tables；以及纯 weak tables 类型，他们的 keys 和 values 都是 weak 的。与table 本身的类型无关，当一个 keys 或者 vaule 被收集时，整个的入口（entry）都将从这个 table 中消失。
表的 weak 性由他的 metatable 的__mode 域来指定的。在这个域存在的时候，必须是个字符串：如果这个字符串包含小写字母‘k’，这个 table 中的 keys 就是 weak 的；如果这个字符串包含小写字母‘v’，这个 table 中的 vaules 就是 weak 的。下面是一个例子，虽然是人造的，但是可以阐明 weak tables 的基本应用：
a = {}
b = {}
setmetatable(a, b)
b.__mode = \"k\" -- now 'a' has weak keys
key = {} -- creates first key
a[key] = 1
key = {} -- creates second key
a[key] = 2
collectgarbage() -- forces a garbage collection cycle
for k, v in pairs(a) do print(v) end
--> 2
在这个例子中，第二个赋值语句 key={}覆盖了第一个 key 的值。当垃圾收集器工作时，在其他地方没有指向第一个 key 的引用，所以它被收集了，因此相对应的 table 中的入口也同时被移除了。可是，第二个 key，仍然是占用活动的变量 key，所以它不会被收集。
要注意，只有对象才可以从一个 weak table 中被收集。比如数字和布尔值类型的值，都是不会被收集的。例如，如果我们在 table 中插入了一个数值型的 key（在前面那个例子中），它将永远不会被收集器从 table 中移除。当然，如果对应于这个数值型 key 的 vaule被收集，那么它的整个入口将会从 weak table 中被移除。
关于字符串的一些细微差别：从上面的实现来看，尽管字符串是可以被收集的，他们仍然跟其他可收集对象有所区别。 其他对象，比如 tables 和函数，他们都是显示的被创建。比如，不管什么时候当 Lua 遇到{}时，它建立了一个新的 table。任何时候这个function（）。。。end 建立了一个新的函数（实际上是一个闭包）。然而，Lua 见到“a”…“b”的时候会创建一个新的字符串？如果系统中已经有一个字符串“ab”的话怎么办？
Lua 会重新建立一个新的？编译器可以在程序运行之前创建字符串么？这无关紧要：这些是实现的细节。因此，从程序员的角度来看，字符串是值而不是对象。所以，就像数值或布尔值，一个字符串不会从 weak tables 中被移除（除非它所关联的 vaule 被收集）。
记忆函数
一个相当普遍的编程技术是用空间来换取时间。你可以通过记忆函数结果来进行优化，当你用同样的参数再次调用函数时，它可以自动返回记忆的结果。想像一下一个通用的服务器，接收包含 Lua 代码的字符串请求。每当它收到一个请求，它调用 loadstring 加载字符串，然后调用函数进行处理。
然而，loadstring 是一个“巨大”的函数，一些命令在服务器中会频繁地使用。不需要反复调用 loadstring 和后面接着的 closeconnection（），服务器可以通过使用一个辅助 table 来记忆 loadstring 的结果。在调用 loadstring 之前，服务器会在这个 table 中寻找这个字符串是否已经有了翻译好的结果。如果没有找到，那么（而且只是这个情况）服务器会调用 loadstring 并把这次的结果存入辅助 table。我们可以将这个操作包装为一个函数：
local results = {}
function mem_loadstring (s)
if results[s] then -- result available?
return results[s] -- reuse it
else
local res = loadstring(s) -- compute new result
results[s] = res -- save for later reuse
return res
end
end
这个方案的存储消耗可能是巨大的。尽管如此，它仍然可能会导致意料之外的数据冗余。尽管一些命令一遍遍的重复执行，但有些命令可能只运行一次。渐渐地，这个 table积累了服务器所有命令被调用处理后的结果；早晚有一天，它会挤爆服务器的内存。一个 weak table 提供了对于这个问题的简单解决方案。如果这个结果表中有 weak 值，每次的垃圾收集循环都会移除当前时间内所有未被使用的结果（通常是差不多全部）：
local results = {}
setmetatable(results, {__mode = \"v\"}) -- make values weak
function mem_loadstring (s)
... -- as before
事实上，因为 table 的索引下标经常是字符串式的，如果愿意，我们可以将 table 全部置 weak：
setmetatable(results, {__mode = \"kv\"})
最终结果是完全一样的。
记忆技术在保持一些类型对象的唯一性上同样有用。例如，假如一个系统将通过tables 表达颜色，通过有一定组合方式的红色，绿色，蓝色。一个自然颜色调色器通过每一次新的请求产生新的颜色：
function createRGB (r, g, b)
return {red = r, green = g, blue = b}
end
使用记忆技术，我们可以将同样的颜色结果存储在同一个 table 中。为了建立每一种颜色唯一的 key，我们简单的使用一个分隔符连接颜色索引下标：
local results = {}
setmetatable(results, {__mode = \"v\"}) -- make values weak
function createRGB (r, g, b)
local key = r .. \"-\" .. g .. \"-\" .. b
if results[key] then return results[key]
else
local newcolor = {red = r, green = g, blue = b}
results[key] = newcolor
return newcolor
end
end
一个有趣的后果就是，用户可以使用这个原始的等号运算符比对操作来辨别颜色，因为两个同时存在的颜色通过同一个的 table 来表达。要注意，同样的颜色可能在不同的时间通过不同的 tales 来表达，因为垃圾收集器一次次的在清理结果 table。然而，只要给定的颜色正在被使用，它就不会从结果中被移除。所以，任何时候一个颜色在同其他颜色进行比较的时候存活的够久，它的结果镜像也同样存活。
