在 lua 和 C 之间共享数组

Question

我确实在谷歌上搜索过这个问题，但我从来没有真正得到解决方案。

我想在 C 和 Lua 之间共享一个数组，为了性能，我会避免在 Lua 之间复制数组。

所以我想将指向数组的指针从 C 传递给 Lua。然后从 Lua 我想直接设置/修改这个数组中的值。

---

C 代码示例

我想定义我的数组

int mydata[] = {1,2,3,4} 

将其设置为全局以从 Lua 访问它，名称为 mydata。

---

在 Lua 中

我想像这样更改值

mydata[3] = 9

当我返回 C 时，mydata[3] 是 9，因为它是指向数组的指针。

这怎么可能？

Answer 1

您可以通过userdata 向 Lua 公开任意数据。如果你给你的用户数据值一个元表，你可以为这些用户数据定义各种操作符/操作的行为。在这种情况下，我们希望向 Lua 公开一个数组，并定义在 array[index] 和 array[index] = value 的情况下要做什么。

我们通过创建一个足够大的用户数据缓冲区来将数组公开给 Lua，以保存数组的地址。我们通过使用__index 和__newindex 方法创建一个元表来定义索引/分配行为。

下面是一个完整的工作示例，它向 Lua 公开了一个静态数组。你的程序可能会有一些其他的调用来将数组返回到 Lua。请注意，根本没有边界检查；如果您尝试在数组边界之外进行索引，则会崩溃。为了使其更健壮，您需要将 userdata 更改为具有数组指针和数组大小的结构，以便您可以进行边界检查。

#include "lauxlib.h"

// metatable method for handling "array[index]"
static int array_index (lua_State* L) { 
   int** parray = luaL_checkudata(L, 1, "array");
   int index = luaL_checkint(L, 2);
   lua_pushnumber(L, (*parray)[index-1]);
   return 1; 
}

// metatable method for handle "array[index] = value"
static int array_newindex (lua_State* L) { 
   int** parray = luaL_checkudata(L, 1, "array");
   int index = luaL_checkint(L, 2);
   int value = luaL_checkint(L, 3);
   (*parray)[index-1] = value;
   return 0; 
}

// create a metatable for our array type
static void create_array_type(lua_State* L) {
   static const struct luaL_reg array[] = {
      { "__index",  array_index  },
      { "__newindex",  array_newindex  },
      NULL, NULL
   };
   luaL_newmetatable(L, "array");
   luaL_openlib(L, NULL, array, 0);
}

// expose an array to lua, by storing it in a userdata with the array metatable
static int expose_array(lua_State* L, int array[]) {
   int** parray = lua_newuserdata(L, sizeof(int**));
   *parray = array;
   luaL_getmetatable(L, "array");
   lua_setmetatable(L, -2);
   return 1;
}

// test data
int mydata[] = { 1, 2, 3, 4 };

// test routine which exposes our test array to Lua 
static int getarray (lua_State* L) { 
   return expose_array( L, mydata ); 
}

int __declspec(dllexport) __cdecl luaopen_array (lua_State* L) {
   create_array_type(L);

   // make our test routine available to Lua
   lua_register(L, "array", getarray);
   return 0;
}

用法：

require 'array'

foo = array()
print(foo) -- userdata

-- initial values set in C
print(foo[1])
print(foo[2])
print(foo[3])
print(foo[4])

-- change some values
foo[1] = 2112
foo[2] = 5150
foo[4] = 777

-- see changes
print(foo[1])
print(foo[2])
print(foo[3])
print(foo[4])