lua使用C++的指针、引用、值、数组

最新推荐文章于 2023-02-24 16:07:31 发布

火烧尾

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分类专栏： lualua+c++ 文章标签： lua c语言 swig

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/u010640235/article/details/52073130

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本文介绍了如何在Lua中调用C++的指针、引用、值传递和数组。通过SWIG库，可以生成相应的Lua接口。对于指针和引用，SWIG提供了创建、复制、删除和赋值的功能；对于数组，SWIG支持创建、删除以及获取和设置元素。在Lua中，指针和引用的操作底层都是指针操作。同时，文章警告了使用`%array_functions`和`%array_class`处理`char*`和`char**`的不安全性。

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在使用C++进行Lua扩展时，C++中丰富的参数接受、处理方式包括指针、引用、值传递、数组等，会使人疑问，这种函数在Lua中该怎样调用。
一、指针、引用，假设是这样一个demo,代码如下

//demo.h
void foo(int & val);
void foo1(int* val);

这两个函数的实现留在demo.cpp中，主要为打印一些内容以区分彼此。他的.i文件如下

//demo.i
%module example
%{
#include "demo.h"
%}
%include "cpointer.i"
%pointer_functions(int, intp);
%include "demo.h"

这里面的cpointer.i文件为swig提供的库文件，可以在swig的安装目录下的Lib中找到，执行这个例子
如果错误，可能是这个Lib路径SWIG_LIB没有加入到环境变量中。
%pointer_functions(type,name)将会为Lua提供几个接口函数，包括
1、type *new_name()
使用calloc创建type类型对象，并返回

2、type *copy_name(type value)
使用calloc创建type类型对象，并使用value进行初始化

3、type *delete_name(type *obj)
删除一个type类型对象

4、void name_assign(type *obj, type value)
对type对象obj赋值

5、type name_value(type *obj)
返回type对象obj的值
(注：这里说的对象是lua中的，在c++中可能是对象，也可能不是)
执行：swig -lua -c++ demo.i
生成的文件demo_wrap.cxx已经支持c++的指针和引用，在lua中调用的方式为：

--test.lua
a=demo1.new_intp();
demo1.intp_assign(a,2);
demo1.foo(a);
demo1.foo1(a);
demo1.delete_intp(a);

上面的%pointer_functions(type,name)也可以使用%pointer_class(type,name)替换，
只是替换之后，swig生成的Lua接口就不是上面的几个函数了，而是类似于类的结构，
如%pointer_class(int,intp) 将生成

struct intp {
   intp();                            // Create pointer object
  ~intp();                            // Delete pointer object
   void assign(type value);           // Assign value
   type value();                      // Get value
   type *cast();                      // Cast the pointer to original type
   static intp *frompointer(type *);  // Create class wrapper from existing
                                      // pointer
}

此时使用Lua脚本的调用语句也将相应变化

--test2.lua
a=demo1.intp();
a:assign(2);
demo1.foo(a);
demo1.foo1(a);

由此可见，在Lua中指针和引用的使用实际上没有区别，底层最后都会转化为指针后进行操作
二、数组

c++中经常会使用到数组，因此swig在生成Lua接口是也提供了对数组的支持，例子如下：

//demo1.h
void foo(double arr[]);

--demo1.i
%module demo1
%{
#include "demo1.h"
%}
%include "carrays.i"
%array_functions(double, doubleArray);

这里的%include "carrays.i" 是指导入swig提供的库，而%array_functions(type,name)
将会生成一组Lua接口提供调用：
1、type *new_name(int nelements)

2、type *delete_name(type *ary)

3、type name_getitem(type *ary, int index)
返回type的值 ary[index].

3、void name_setitem(type *ary, int index, type value)
给ary[index]赋值
同样的，也有一个%array_class(type,name) 的操作可以生成类结构

struct name {
   name(int nelements);                  // Create an array
  ~name();                               // Delete array
   type getitem(int index);              // Return item
   void setitem(int index, type value);  // Set item
   type *cast();                         // Cast to original type
   static name *frompointer(type *);     // Create class wrapper from
                                         // existing pointer
};

其在Lua中的调用方式随使用的语句的不同而不同，读者可以根据生成的接口自己写lua测试代码测试。
需要注意的是这里的两组语句：%pointer_functions(type,name) 、%pointer_class(type,name) 、%array_functions(type,name)、%array_class(type,name)` 都不能用于char*和char**，否则
将是不安全、不负责任的。

参考文献：1、http://www.swig.org/Doc3.0/SWIGDocumentation.html#Library_nn4
2、http://www.swig.org/Doc3.0/SWIGDocumentation.html#Library_carrays
3、http://blog.youkuaiyun.com/u010640235/article/details/52073130