lua编译器_C++ 自动绑定 Lua

Lua 挺好用的，但实际上，我一接触它，首先面临的问题就是复杂的 C++ 与 Lua 间的交互问题，不解决这个，单纯用个 Lua 并没有什么意义。

这个绑定的问题是复杂的，从众多的开源库^[1]中就能瞥见端倪。问题的复杂性在于不同语言间交互面临的类型与存储的管理。

C++ 与 Lua 间的绑定，目测有两个流派：手动派和自动派

手动派就是手写栈操作，自动派也至少分两种，其一是靠编译器插件，另一是靠 wrapper。

我选择的方案是最简单的 wrapper 方案，这相关的开源库就挺多。

选择了 wrapper 后，剩下要做的事情就是用这个 wrapper 把 C++ 类注册上，只要结合上

"全球最强" の 99 行 C++ 静态反射库，这并不困难。

结合两相之力，C++ 与 Lua 间的绑定在用户端就变成了 1 行 的事

代码

Ubpa/ULuaPP​github.com

1. Lua wrapper

awesome-cpp 上相关的库有 LuaBridge，Luacxx，sol2，SWIG（编译器）

我选择了其中“最潮”的 sol2 (v3)，它文档十分丰富，开源工作搞得非常好。

但其实代码已经很脏了，作者面临各种 bug 已经感觉修不过来了。没办法，再怎么说这也是当前最好之一的库了。主要是来源于问题的复杂性吧。我看库里边真是无所不用其极，连 &/&& 成员函数都有，要处理 unique_ptr, shared_ptr, move, reference 等等麻烦问题。库的代码也来到了 25k 行，就解决这个 wrapper 的问题。问题实在是很复杂。

我还给他修了

不管怎样，用了再说

对于一个 C++ 的类

利用 sol2 注册到 Lua 中需要写如下代码

2. auto bind

在第 1 节中提到了在使用 sol2 时需要写一定的注册代码，我们看到，这个代码，就跟"全球最强" の 99 行 C++ 静态反射库 里的声明极其类似。对于 Point 类，静态反射的声明代码为

假设用户已经声明了静态反射，那么在使用 sol2 时，就可以利用这个静态信息自动生成 sol2 注册代码，此时用户只需写 1 行代码。

这行代码里干了什么呢？

1. 获取构造函数（名字为 "constructor"的 field）组装成 sol::initializers
2. 将所有函数按名字分组，然后各组分别注册（多函数组注册成 sol::overload，但函数就简单注册）。如果函数名是 operator+，operator- 等特殊函数，则注册成 sol::meta_function::*
3. 将所有变量注册

另外，如 "全球最强" の 99 行 C++ 静态反射库 所述，域还有属性列表，我这里还会将属性注册上，对于重载函数，由于域同名，在注册时会自动加上必要的索引 _0，_1 以区分不同的域的属性列表

这其中涉及非常繁重的元编程（复杂度

，

为函数个数），特别是第 2 点，实现成

constexpr 要做好多的工作，最后只需用下边的函数就能获取到一个类的各重载函数组（这里省略了其调用函数的细节）

结果确实是 constexpr 的

USRefl 库确实用起来挺顺手的，就是 C++ 语言的能力还不够，导致部分内容写法上需要绕。现在体会到了 C++20 的好处了，特别是类常量模板参数和 template lambda，可惜我目前用的 MSVC 只有鸡肋的/std:c++latst。再等等吧，终究是错付了。

3. 示例

下边举一个复杂的例子，包含了上边所讲的所有特性

类

涉及：构造函数（重载），变量，成员函数重载，特殊成员函数（operator-），类属性，变量属性，重载函数属性

静态反射声明

接着用 sol2 注册到 Lua 中

然后在 Lua 里跑下边的代码

结果如下

完美！

4. 结语

至此，C++ 绑定到 Lua 后，使得我们后续的开发可以直接在 lua 上进行。

这项工作将用于我的引擎之中，供给 UECS 使用。

脚本真香！

参考

1. ^http://lua-users.org/wiki/BindingCodeToLua