lua / C ++綁定具有靜態成員的對象

Question

我對如何將C ++類轉換為Lua類非常感興趣。 我發現了一個很棒的幫助器類-LunaWrapper（ 在此處進行說明 ）

但是似乎在Lua中，類本身唯一持久的東西（這里不討論結果對象！）僅是構造函數。 也就是說，我無法調用任何靜態函數（如果有）。 （例如，讓我們在LunaWrapper頁面上描述的示例中添加一個函數：

static bool Foo::bar(const char* text)
{
    printf("in bar\n");
}

）

因此，例如，我想在Lua中做什么：

 local foo = Foo() foo:foo() Foo.bar() -- this should output "in bar", but this wont work! And this is what I want. foo.bar() -- this should also output "in bar", but this is probably going to work. 

我怎么做？

Answer 1

經過一番玩弄之后，這是我想到的：

首先，向Luna添加另一個結構，並在類中的另一個表中定義靜態函數（僅為了匹配LunaWrapper代碼的樣式，您可以使用任意方式獲取該信息：

struct StaticRegType {
  const char *name;
  int(*mfunc)(lua_State*); // pointers to static members are C-style func pointers
                           // and are incompatible with int(T::*mfunc)() ones
};
...
static const Luna<Foo>::StaticRegType StaticRegister[];
...
const Luna<Foo>::StaticRegType Foo::StaticRegister[] = {
   { "bar", &Foo::bar },
   { 0 }
};

現在開始有趣的部分。 不幸的是，事實證明，您必須對LunaWrapper進行大量更改才能使其執行您想要的操作。 除了創建一個名為Foo的函數來調用構造函數之外，我們將制作一個名為Foo的表並使用__call方法附加一個元表，以便我們維護Foo（）構造函數的語法（在Luna :: Register中使用） ：

lua_newtable(L);
... // here we'll insert our manipulations of the table
lua_setglobal(L, T::className); // setglobal will pop the table off the stack
                                // so we'll do whatever we want to it and then give it
                                // a name to save ourselves the extra lookup

創建元表並添加構造函數和垃圾回收函數：

luaL_newmetatable(L, T::className);
lua_pushstring(L, "__gc");
lua_pushcfunction(L, &Luna<T>::gc_obj);
lua_settable(L, -3);
lua_pushstring(L, "__call");
lua_pushcfunction(L, &Luna<T>::constructor);
lua_settable(L, -3);

現在，我們需要添加所有方法。 我們將使用__index元方法-兩個選項：1.將__index設置為一個函數，該函數采用我們試圖從lua調用的名稱並運行該函數，或者2.將__index設置為包含所有函數的表（有關這兩個選項的更多信息，請參見此內容。 我更喜歡后者，因為它使我們免於循環訪問所有函數，進行討厭的字符串比較，並且我們可以執行復制粘貼並重用Luna中的閉包。 但是，這確實需要我們創建一個新的staticThunk函數，該函數將處理我們的新方法：

static int staticThunk(lua_State *L) {
  int i = (int)lua_tonumber(L, lua_upvalueindex(1));
  return (*(T::StaticRegister[i].mfunc))(L);
}

請注意，這相當簡單，因為我們不需要獲取調用函數的對象（我也很喜歡模板抽象，讓編譯器處理為對象觸發正確函數的細節。 ，但這只是Luna作者方面的好決定；））。

現在，我們需要為__index創建一個表並向其中添加方法。

lua_pushstring(L,"__index"));
lua_newtable(L);
// adding the normal methods is the same as in Luna (the for-loop over T::Register)
// add the static methods by going over our new StaticRegister array (remember to use
// staticThunk for them and thunk for the members
lua_settable(L, -3); // push the __index table to the metatable

幾乎在那里...這是元表的騙局-我們已經構建了Foo表（即使它還沒有真正命名為Foo），現在我們將為對象創建的元表也設置為元表。 這樣，我們可以同時執行Foo.bar()和local foo = Foo(); foo.bar() Foo.bar() local foo = Foo(); foo.bar() ：

lua_setmetatable(L, -2); // at this point the stack contains our metatable right under
                         // our table
lua_setglobal(L, T::className); // name the darn thing

您需要做的最后一件事是擺脫Luna :: constructor中與實際構造對象無關的任何內容（增加的好處-Register實際上注冊了對象類型，而構造方法實際上只是分配了它，如果這樣的話你問我）。 我們將原來在這里的循環移到了Register函數。 我們完成了！

注意：此解決方案的一個缺點是，盡管為了方便起見，它允許您同時調用Foo.bar()和foo.bar()但也允許您調用Foo.foo() ，這沒有意義，並且可能是在編譯等效的C / C ++程序期間被視為非法嘗試調用成員函數，但由於Lua中的運行時錯誤而失敗。 如果要擺脫這種行為，則必須為不包含成員函數的Foo表創建一個元表，並為您創建的包含它們的對象創建另一個元表。