前段時間由于公司項目需要，做了ＬＵＡ的Ｃ＋＋封裝，為此看了LuaPlus（感覺過于龐大，挺混亂的．．）跟LuaTinker（一個韓國人寫的，只有兩個代碼文件，實現了大多數需要的功能）的代碼，在實現ＬＵＡ與Ｃ＋＋的交互中最重要的功能莫過于實現在ＬＵＡ中注冊任意類型的Ｃ＋＋函數和類，現將自己所得到的一些方法簡單說下，如有不對的地方還請各位多多指正
注冊C++函數
當Lua 調用C 函數的時候， 使用和C 調用Lua 相同類型的棧來交互。C 函數從棧中獲取她的參數， 調用結束后將返回結果放到棧中。為了區分返回結果和棧中的其他的值， 每個C函數還會返回結果的個數 。這兒有一個重要的概念：用來交互的棧不是全局變量， 每一個函數都有他自己的私有棧。當Lua 調用C 函數的時候，第一個參數總是在這個私有棧的index=1 的位置
LUA中可注冊的C函數類型
任何在Lua 中注冊的函數必須有同樣的原型，這個原型聲明定義就是lua.h 中的
lua_CFunction ：typedef int (*lua_CFunction) (lua_State *L);
例子
lua_pushcfunction(l, l_sin);
lua_setglobal(l, "mysin");
第一行將類型為function 的值入棧， 第二行將
function 賦值給全局變量mysin
注冊任意類型的C函數：
如果要向lua注冊一個非lua_CFunction類型的函數，需要：
1． 為該函數實現一個封裝調用。
2． 在封裝調用函數中從lua棧中取得提供的參數。
3． 使用參數調用該函數。
4． 向lua傳遞其結果。
首先必須有一個LUA規定類型的C函數，例如：
template<typename Func>
int TempCallFun(lua_State* L)
注意這里有個typename Func，是函數的類型，稍后會講這個的作用
然后必須在這個函數中調用真正的C函數，這個函數通過棧來傳遞，LUA中提供了傳遞用戶數據的接口
用戶數據
Lua提供了一個函數可以存儲用戶數據：
LUA_API void * lua_newuserdata (lua_State *L, size_t size)
在適當的時刻，我們可以通過這個函數再取出這個數據：
LUA_API void * lua_touserdata (lua_State *L, int idx)
這樣我們可以在注冊C++函數時，把這個函數指針當作用戶數據壓棧，然后在調用TempCallFun時把這個函數取出
這里有個關鍵就是在調用時必須得到正確的參數類型和個數，以正確調用函數并向LUA傳遞結果，在網上流傳的LUA的C++封裝中，實現這一功能都是用模板，在TempCallFun中，可以這樣調用從棧中取出的函數指針：
buffer = (unsigned char*)lua_touserdata(L,lua_upvalueindex1));//取出用戶數據
return Call((*(Func*)buffer),L,1);//調用
注意這個Func就是我們要調用的C++的函數類型，也就是上面說的要把函數指針類型傳進來的目的
接下來是Call的其中兩個定義
template <typename RT>
int Call(RT (*func)(), lua_State* L, int index)//匹配沒有參數的C++函數
{
return ReturnType<RT>::Call(func, L, index);
}
template <typename RT, typename P1>
int Call(RT (*func)(P1), lua_State* L, int index)//匹配有一個參數的C++函數
{
return ReturnType<RT>::Call(func, L, index);
}
假如有一個 int Test(int a)的C++函數，那么在調用時，就會轉到int Call(RT (*func)(P1), lua_State* L, int index)里面，這樣我們就可以在這個函數具體處理有一個參數的C++函數的情況，因為參數類型也已經通過模板傳進來了，所以可以繼續通過模板來取得把棧中的參數轉為正確的類型以供C++函數調用，這里有個技巧是封裝棧操作：
template<class T> struct TypeWrapper 
{};
inline char Get(TypeWrapper<char>, lua_State* L, int idx)
inline short Get(TypeWrapper<short>, lua_State* L, int idx)
這里的TypeWrapper<typename T>只是為了傳遞棧中的參數類型
定義所有類型可能的類型的Get函數，就能方便的取得棧中的元素了，在上面的ReturnType<RT>::Call(func, L, index)里面，可以這樣調用真正的C++函數，
RT ReturnVal = (*func)(Get(TypeWrapper<P1>(), L, index + 0))
最后把返回值壓棧傳給LUA，這樣就實現了任意C++函數類型的注冊。 注冊C++類的成員函數方法一樣，只是要把這個類的某個實例也當作用戶數據壓棧
注冊C++類
實現這個要比較復雜，因為LUA并不支持面向對象的特性，要實現這個必須通過一些技巧擴展，LUA中的表就是實現這個功能的媒介，也就是用表模擬C++中類的行為，具體實現方法就不詳細說了，大家可以去看LuaTinker的代碼，這里只說一下要點
表其實就是一種數據元素的集合，每個元素都有一個索引，用戶可通過索引來訪問表里的元素
要注冊類，關鍵要做到兩點
1、 LUA中的表跟C++中的類的關聯，也就是在LUA中構造一個表相應在C++中也必須構造一個類
2、 表中元素跟類中的元素的映射，以得到LUA中的表跟C++中的類的行為的一致性
因為類是自己定義的類型，要實現一個通用的注冊類的功能的話，還必須對傳遞給LUA中的類做一個封裝，在LuaTinker中，這個類是：
struct user
{
user(void* p) : m_p(p) {}
virtual ~user() {}
void* m_p;
};
template<typename T>
struct val2user : user
{
val2user() : user(new T) {} //構造函數沒有參數的類
template<typename T1> //構造函數有一個參數的類
val2user(T1 t1) : user(new T(t1)) {}
//以此類推。。。。。。。
~val2user() { delete ((T*)m_p); }
};
與LUA中的表關聯的只是這個val2user，構造一個表就構造一個val2user，在val2user中再構造具體的類
下面是幾個在ＬＵＡ中預定義的事件
The __call Metamethod
這是在創建一個表的時候會觸發的事件，可以通過在此事件的元方法中調用類的構造函數，以達到在LUA中創建元表的同時在C++中創建類
LUA中的表有幾個比較重要的預定義的錯誤行為的事件
The __index Metamethod
當我們訪問一個表的不存在的域， 返回結果為nil ， 這是正確的， 但并不一定正確。實際上， 這種訪問觸發lua 解釋器去查找__index metamethod ： 如果不存在， 返回結果為nil ,如果存在則由__index metamethod 返回結果。
The __newindex metamethod
用來對表更新， __index 則用來對表訪問。當你給表的一個缺少的域賦值，解釋器就會查找__newindex metamethod ： 如果存在則調用這個函數而不進行賦值操作。像__index 一樣， 如果metamethod 是一個表,解釋器對指定的那個表， 而不是原始的表進行賦值操作。
可以通過定義這兩個特性的元方法來實現對類中變量的訪問和設置，因為userdata是沒有元素的，所以訪問時一定會觸發__index，_newindex元方法，通過設置此元方法既可實現對類以及其基類中變量的訪問
The __gc Metamethod
這個元方法只對userdata 類型的值有效。當一個userdatum 將被收集的時候， 并且usedatum 有一個__gc 域， Lua 會調用這個域的值（ 應該是一個函數）：以userdatum作為這個函數的參數調用。這個函數負責釋放與userdatum 相關的所有資源。
可以設置此事件的元方法來析構類
posted on 2008-07-16 16:25
清風 閱讀(11661)
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