c++ - 存储和返回 Lua 用户数据

Question

我在 C++ 中有以下类

class B; 

class A {
    B* GetB();
    void SetB(B*& b) { _b = b;};
private:
    B* _b; 
}

以及部分lua绑定(bind)代码:

int A::setB(lua_State* L) {
    A* a = checkA(L,1) // Macro for luaL_checkudata
    B* b = checkB(L,2) // again similar macro
    a->SetB(b);        
    return 0;
}

int A::getB(lua_State* L) {
    A* a = checkA(L,1) // Macro for luaL_checkudata
    B* b = a->GetB();
    // how do i return the already created userdata for this B* instance?
    // right now I am doing
    B** bp = (B**)lua_newuserdata(L, sizeof(B*));
    *bp = b;       

    luaL_getmetatable(L, "B");
    lua_setmettable(L, -2);

    return 1; 
}

我想将这些作为用户数据包装在 Lua 中，这样我就可以做类似的事情:

local a = a.new()    -- create new userdata
local b = b.new()    -- create new userdata
a:SetB(b)            -- associate B with A
local b2 = a:GetB()  -- get the B associated with A back, and stored as b2

当我打印 b 和 b2 的地址时，我得到了两个唯一的地址，这是有道理的，因为我调用了 lua_newuserdata。但理想情况下，我希望它返回相同的用户数据，因为它们指向相同的内存块。如何做到这一点？

我希望 Lua 负责内存，因此它会在垃圾回收时被正确删除。所以我不知道是否可以使用轻型用户数据。

Answer 1

您可以使用用户值表在 Lua 中镜像 C++ 对象的成员变量。这样你的方法就变成了:

int A::setB(lua_State* L) {
    A* a = checkA(L,1) // Macro for luaL_checkudata
    B* b = checkB(L,2) // again similar macro
    a->SetB(b);
    // if you are paranoid about consistency, you should preallocate the
    // the uservalue table slot for "_b", so that the following code
    // can't fail during memory allocation
    lua_getuservalue(L, 1); // use lua_getfenv in Lua 5.1
    lua_pushvalue(L, 2); // duplicate B userdata on stack top
    lua_setfield(L, -2, "_b"); // store it in the uservalue table       
    return 0;
}

int A::getB(lua_State* L) {
    A* a = checkA(L,1) // Macro for luaL_checkudata
    lua_getuservalue(L, 1);
    lua_getfield(L, -1, "_b");
    return 1; 
}

这有一个额外的好处，即当 B 用户数据被 A 对象引用时，它不会被收集(导致悬空指针)。

通过在每个之后使用 lua_setuservalue()(lua_setfenv() for Lua 5.1)确保所有 A 对象实际上有一个用户值表lua_newuserdata() 用于 A 对象。

您还可以添加检查以确保 C++ 端和 Lua 端仍然同步(以防您继续使用 C++ 中的接口(interface))，但是如果您发现 B 对象未反射(reflect)在用户值中表，除了引发错误外，您无能为力，因为您不知道它是如何到达那里的，也不知道它的所有者是谁。

编辑:

如果你想管理 B 指针的容器，你可以通过将所有用户数据存储在一个表中(用户值表本身，或其中的一个字段)并镜像所有容器操作来实现，但这很容易出错.作为替代方案，您可以使用用户值表作为从 C++ 指针值(lightuserdata)到 Lua 对象(完整用户数据)的映射。此映射将使 B 用户数据保持事件状态，您可以简单地通过指针值查找它们。每当添加或删除 B 对象时，您只需更新映射。例如

int A::pushB(lua_State* L) {
    A* a = checkA(L,1)
    B* b = checkB(L,2)
    lua_getuservalue(L, 1);
    lua_pushlightuserdata(L, (void*)b);
    lua_pushvalue(L, 2);
    lua_rawset(L, -3);
    a->PushB(b);
    return 0; 
}

int A::popB(lua_State* L) {
    A* a = checkA(L,1)
    B* b = a->PopB();
    lua_getuservalue(L, 1);
    lua_pushlightuserdata(L, (void*)b);
    lua_rawget(L, -2); // push full userdata
    if (!a->ContainsB(b)) {
        // remove reference only if this b isn't in the container anymore
        // if done wrong b may be collected too soon (while A still has
        // a pointer stored), or too late (when object a gets collected) 
        lua_pushlightuserdata(L, (void*)b);
        lua_pushnil(L);
        lua_rawset(L, -4);
    }
    return 1;
}