c++ - 从 C++ 调用 lua 函数时如何使表和变量值保持不变？

Question

我正在从 C++ 脚本调用 lua 函数。在 lua 函数中，我需要根据从 C++ 传递给函数的数据更新某些变量和表。数据必须在一个连续的循环中传递给 lua 函数，并且对 lua 变量和表的每次连续更新都必须考虑到先前更新所做的更改。如何以稳健的方式实现这一点？一种笨拙的方法可能只是在 C 和 lua 之间传递值，或者重复保存和加载它们，但由于我的数据表预计会非常大，所以这可能不是一个好的选择。请提出解决方案。

PS:我不能简单地在 lua 中编写整个代码，因为 C++ 代码旨在运行 rosservices 和订阅 rostopics。我认为在 lua 中可能很难达到同样的效果，虽然有一个名为 roslua 的包显然它与 ros indigo 不兼容。

 function test_upvalues(a)
 print(a)
 local x=10
 local function increment(t)
 x=x+t
 end
 --increment(a)
 print(x)
return(increment)
end

从 C++ 调用它

lua_getglobal(L, "test_upvalues");
lua_pushvalue(L, -1);

lua_pushnumber(L,2); //push a value to increment state
lua_call(L,1,0);

lua_pushvalue(L, -1);
lua_pushnumber(L,3); //push another value to increment state further
lua_call(L,1,0);

此处变量 x 是我希望在将其递增 C++ 传递的值后保留其状态的状态。我没有得到的是本地函数 increment(t) 在哪里被调用？应该在外部 lua 函数内还是在其他地方？当我注释掉外部 lua 函数中的行 increment(t) 时，我只是得到 2、10、3、10 作为输出，而在使用 increment(t) 时我只得到 2、12、3、13。显然静态变量行为未正确实现。我哪里错了？谢谢。

Answer 1

扩展使用上值来携带状态，这里有一些伪代码可以帮助您入门。

返回一个函数 (myfunction) 的 Lua 函数工厂，该函数具有持久状态作为上值 (mystate, mystate2):

function create_myfunction ()
   local mystate = {} -- initial value of state
   local mystate2 = 0 -- Can have more than one upvalue
   local function myfunction (args)
       -- modify mystate and mystate2 based on args here
   end
   return myfunction
end

使用来自 Lua 的状态创建 myfunction 的实例:

called_from_c_function = create_myfunction();

从 C: 创建一个 myfunction 的实例

lua_getglobal(L, "create_myfunction");
lua_call(L, 0, 1); // Zero arguments, one result

在循环中从 C 调用此函数

// Assume myfunction is on the top of the stack
for (...) { // Loop
    lua_pushvalue(L, -1); // Copy function on stack (so we can use it again, as it gets consumed by the call)
    // Now push an argument to the function on the stack here
    lua_pushfoo(L, ...); // Just an example
    lua_call(L, 1, 0); // Call myfunction with 1 argument, returning 0
    // We should be stack-neutral at this point, with myfunction on top
}

如果这里有任何不清楚的地方，请告诉我。我正在对您要维护的状态做出一些假设，还有许多其他事情可以通过一些额外的工作来处理(例如，将状态返回到 C)。

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附录

在您从 C++ 调用 Lua 代码的示例中，存在几个问题。这就是我相信你想要的:

lua_getglobal(L, "test_upvalues"); // Put factory function on stack
lua_pushnumber(L, 1); // Argument 'a' (not sure what you are using it for)
lua_call(L, 1, 1); // Call factory.  Consumes argument 'a', returns function 'increment'

lua_pushvalue(L, -1); // Copies 'increment' on stack
lua_pushnumber(L, 2); //push a value to increment state
lua_call(L,1,0); // Calls 'increment' function with increment

lua_pushvalue(L, -1); // Copies 'increment' on stack
lua_pushnumber(L, 3); //push another value to increment state further
lua_call(L,1,0); // Calls 'increment' function with increment

为了查看这些增量的结果，您需要在 increment 函数中将它们打印出来。工厂函数被调用一次。它返回的函数被多次调用。

如果你希望能够设置初始状态并在之后检索值，你可能需要一个像这样的 lua 函数:

function increment_factory(value)
  local function get_state()
    return value
  end
  local function increment(x)
    value = value + x
  end
  return get_state, increment
end

这里的工厂函数返回两个函数，一个用于递增状态，另一个用于检索状态。 value 是 get_state 和 increment 的上值。 (如果你想要每次增量后的状态值，从 increment 返回它会更容易。)这将像这样使用:

lua_getglobal(L, "increment_factory");
lua_pushnumber(L, INITIAL_STATE);
lua_call(L, 1, 2);  // One argument, two returned functions

lua_pushvalue(L, -1); // Copy 'increment'
lua_pushnumber(L, 2); // Push value to increment
lua_call(L, 1, 0);    // Call 'increment'

lua_pushvalue(L, -1); // Copy 'increment'
lua_pushnumber(L, 3); // Push value to increment
lua_call(L, 1, 0);    // Call 'increment'

lua_pushvalue(L, -2); // Copy 'get_state'
lua_call(L, 0, 1);    // Call 'get_state'

// Now the current state is on the top of the stack