如何从Lua中提取C++对象指针

Question

我有一个C++类叫做"Point":

class Point
{
public:
  int x, y;

  //constructor
  Point(int x, int y)
  {
    this->x = x;
    this->y = y;
  }
};

我的目标是能够使用Lua脚本实例化Point对象,并从Lua堆栈中提取指向此对象的指针.

这是我(目前没有工作)的尝试,希望澄清我到底想要做什么; 请注意,此代码基本上是从本教程中修改的复制/粘贴,并且我使用的是Lua 5.2:

static int newPoint(lua_State *L) 
{
    int n = lua_gettop(L);
    if (n != 2) 
       return luaL_error(L, "expected 2 args for Point.new()", n); 

    // Allocate memory for a pointer to object
    Point **p = (Point **)lua_newuserdata(L, sizeof(Point *));  

    double x = luaL_checknumber (L, 1);      
    double y = luaL_checknumber (L, 2); 

    //I want to access this pointer in C++ outside this function
    *p = new Point(x, y);

    luaL_getmetatable(L, "Point"); // Use global table 'Point' as metatable
    lua_setmetatable(L, -2); 

  return 1; 
}

static const luaL_Reg pointFuncs[] = {
  {"new", newPoint},
  {NULL, NULL}
};

//register Point to Lua
void registerPoint(lua_State *L)
{
    lua_createtable(L, 0, 0);
    // Register metatable for user data in registry
    luaL_newmetatable(L, "Point");
    luaL_setfuncs(L, pointFuncs, 0);           
    lua_pushvalue(L,-1);
    lua_setfield(L,-2, "__index");
    lua_setglobal(L, "Point");
}

Point* checkPoint(lua_State* L, int index)
{
  void* ud = 0;
  luaL_checktype(L, index, LUA_TTABLE); 
  lua_getfield(L, index, "__index");
  ud = luaL_checkudata(L, index, "Point");;  

  return *((Point**)ud);     
 }

 int main()
 {
    lua_State *L = luaL_newstate();
    luaL_openlibs(L);
        registerPoint(L);
    luaL_dofile(L, "testz.lua");
    lua_getglobal(L, "Point");
    Point *foo = checkPoint(L, lua_gettop(L));
        std::cout << "x: " << foo->x << " y: " << foo->y;
    lua_close(L);
    return 0;
 }

这是Lua脚本:

local point = Point.new(10,20)

运行此代码,我得到以下错误:"错误的参数#3(Point expected,got table)"在checkPoint()函数内的行:ud = luaL_checkudata(L,index,"Point").

如果任何人能引导我朝着正确的方向前进,我将不胜感激.

Answer 1

您的上述用法和绑定存在一些问题.

在您的测试脚本中,您的主机c ++程序local point 将不会看到它.这是因为,它是该脚本的本地.如果您希望它可以从c ++访问,则可以从point脚本返回值或将其设置为全局并使用它来检索它lua_getglobal(L, "point").

该checkPoint函数有一些不必要的代码.如果查看luaL_check*Lua C API提供的其他函数,它们主要检查堆栈索引处的给定值是否为正确类型.如果它然后将该类型转换为C++可以使用的东西.

所以在你的'checkPoint'功能中你真正需要做的就是:

Point* checkPoint(lua_State* L, int index)
{
  return *((Point **) luaL_checkudata(L, index, "Point"));
}

如果您将脚本更改为此,例如:

local point = Point.new(10,20)
return point

您应该能够point通过以下方式从C++ 访问:

// ...
luaL_dofile(L, "testz.lua");

Point *foo = checkPoint(L, -1);
std::cout << "x: " << foo->x << " y: " << foo->y;
// ...

另一个重点是关于暴露给lua时的C++对象生命周期.因为无论何时Point.new从脚本调用C++'new'运算符都要分配和构造,所以你间接地说让lua处理这个暴露的C++对象的生命周期.这意味着您还需要实现一个__gcmetamethod来充当"终结器"或非确定性析构函数.如果没有这个,point当lua垃圾收集相应的用户数据时,你将无法"删除" 对象并回收空间.

为此,您可以按如下方式扩充代码:

• 编写一个deletePoint在userdata gc上由lua调用的函数.

  static int deletePoint(lua_State *L)
  {
    Pointer **p = checkPoint(L, 1);
    delete *p;
    *p = NULL;  // probably not needed but to be safe
    return 0;
  }
  

• 把它添加到你的pointFuncslua了解它.

  static const luaL_Reg pointFuncs[] =
  {
    {"new", newPoint},
    {"__gc", deletePoint},
    {NULL, NULL}
  };
  

Answer 2

我建议不要编写自己的绑定,而是使用经过测试和记录的绑定,例如luabridge或luabind

您的绑定将减少为:

getGlobalNamespace (L)
    .beginClass<Point>("Point")
     .addConstructor<void (*) (int,int)>()
     .addData("X", &Point::x)
     .addData("Y", &Point::y)
    .endClass()
;

你的卢阿看起来像

local point = Point(10,20)

与luabridge.

有关提取值的信息,请参阅luabridge中的LuaRef示例.如果你使用c ++ 11,还有一些非常漂亮的lua绑定库.