<转> lua: userdata的metatable使用

1 如何封装c++的指针

对于c++对象的lua包装，我们可以使用

template<typename T>
 struct luaUserdataWrapper
 {
  luaUserdataWrapper() {}
  luaUserdataWrapper(const T& d) : data(d) {}

T data; 
 };

class CObject

{

public:

int v[10];
};

typedef luaUserdataWrapper<CObject*> luaObject;

这样就可以在c代码中，按照如下方法向lua中添加生成CObject的对象的C函数：

int NewObject( lua_State* L )

{

luaObject* wrapper = (luaObject*) lua_newuserdata( L, sizeof(luaObject) );

wrapper->data = new CObject;

return 1;
}

lua_newuserdata函数把wrapper存放在栈顶位置，作为NewObject的返回值。

wrapper的生存期由lua负责，而wrapper->data的生命期则由程序员自己负责。

在lua代码中的使用方法是：

obj = NewObject() --调用C函数

2 使用metatable

如果此时我们想在lua中使用如下语法：

obj[5]=20

value = obj[5]

则需要我们为luaObject添加metatable属性。

步骤1：

在lua代码中的普通表，不能作为userdata的metatable。必须使用luaL_newmetatable创建的表才能作为userdata的metatable。

在openlib函数中，添加一个userdata 的 metatable表，

int OnOpenlib( lua_State* L )

{

...

luaL_newmetatable( L, “ObjectMetatable");

}

luaL_newmetatable把新创建的表放在栈顶。

注意：新创建的ObjectMetatable表仅在栈中被声明，并没有加入到lua代码中。如果在以后的lua代码中使用ObjectMetatable.__index等操作，会提示ObjectMetatable：a nil value。

步骤2：

这是我们重写上面的New方法。

int NewObject( lua_State* L )

{

luaObject* wrapper = (luaObject*) lua_newuserdata( L, sizeof(luaObject) );

wrapper->data = new CObject;

luaL_getmetatable( L, ”ObjectMetatable“);
 lua_setmetatable( L, -2 );

return 1;
}

这样我们就为新生成的luaObject对象添加metatable。

luaL_getmetatable( L, ”ObjectMetatable“)获取ObjectMetatable表，并放入栈顶。

lua_setmetatable( L, -2 )则把新生成的userdata的metatable设置为ObjectMetatable。

步骤3：

value = obj[5]的取下标操作对应的是__index域，而

obj[5]=2;对应的是__newindex域。

所以我们需要添加ObjectMetatable的__index，__newindex域。

我们重写int OnOpenlib( lua_State* L )方法

int OnOpenlib( lua_State* L )

{

...

luaL_newmetatable( L, “ObjectMetatable");

lua_pushstring( L, "__index" );
 lua_pushcfunction( L, GetValue );
 lua_rawset( L, -3 ); // ObjectMetatable.__index = GetHorizonValue

lua_pushstring( L, "__newindex" );
 lua_pushcfunction( L, SetValue );

lua_rawset( L, -3 ); // ObjectMetatable.__newindex = GetHorizonValue

}

GetValue 与SetValue 是自定义的C函数，可以不用被注册到lua代码中。

在lua中调用

v=obj[5]

时，会触发元函数metatable.__index，obj、5会被依次入栈。

所以GetValue方法我们可以写为

int GetValue(lua_State* L)

{

luaL_checktype(L, -1, LUA_TNUMBER);
 luaL_checktype(L, -2, LUA_TUSERDATA);

luaObject* wrapper = (luaObject*)   lua_touserdata(L, -2);

ASSERT( wrapper->data != NULL );
 if ( wrapper->data == NULL )
 {
  lua_pushstring( L, "GetHorizonValue: NULL wrapper " );
  lua_error(L);
  return 1;
 }

int index = (int)(float)lua_tonumber(L, -1);

int value = wrapper->data.v[index];

lua_pushnumber( L, value );

return 1;

}