将参数作为引用从 Lua 传递到 C++答案

【问题标题】：Pass parameters as reference from Lua to C++将参数作为引用从 Lua 传递到 C++
【发布时间】：2017-08-21 12:50:17
【问题描述】：

我注册了一个 Lua 函数，它需要一个元表作为参数，我想在 C++ 运行时修改表的内容：

int operate(lua_State *L)
{
    std::vector<int> values{};

    if (auto length = get_length_at_index(L, 1))
    {
        result.reserve(length);

        lua_pushnil(L);
        while (lua_next(L, 1))
        {
            result.push_back(lua_tointeger(L, -1));
            lua_pop(L, 1);
        }
    }

    for (auto &v : values)
    {
        v *= 2;
    }

    return 0;
}

int main()
{
    auto L = luaL_newstate();

    luaL_dofile(L, "script.lua");
    lua_register(L, "operate", operate);

    return 0;
}

上面的代码是"lua.script"，看起来像这样：

values = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
operate(values)

for index = 1, #values do
    print(values[index])
end

预期输出是从 1 到 6 的值乘以 2，但输出是未修改的值。很明显，这是因为我将元表复制到std::vector 并修改副本。

有没有办法从 C++ 运行时对 Lua 对象进行操作，以反映从 C++ 应用的更改？

PS：我知道我可以将表作为函数返回值返回，但我想知道是否还有其他选择。

【问题讨论】：

在任何情况下，在加载使用它的脚本之前，您都必须在解释器中注册该函数。同样没有luaL_openlibs(L)，您将无法使用print。

标签： c++ lua

【解决方案1】：

编辑：我没有看到您已经知道原因。解释已移至底部以供未来读者阅读。

在第一个循环之后，您的表仍位于堆栈顶部，从而简化了以下解决方案。将第二个循环替换为：

int count = int(result.size());
for (int i = 0; i < count; ++i) {
    lua_pushinteger(L, result[i] * 2);
    lua_rawseti(L, -2, i); 
}

-2 指的是栈顶以下的 lua 值（同理，-1 指的是栈顶）。当到达rawseti 时，你的 lua 堆栈看起来像：

[-1]：result[i]的副本
[-2]: 你的values 表

rawseti将栈顶的值弹出并存储到指定的表和索引中，使表再次成为栈顶。

请注意，您实际上可以在第一个循环中执行此操作，但您应该避免养成这种习惯，因为某些 lua 操作在迭代时会导致未定义的行为，并且会使代码更加复杂。详情请参阅this post。

为什么会这样？

总之，代码写入 C++ 内存，而不是 lua 表。

第一个循环迭代，读取每个值并将其添加到 result 容器中。

lua_pushnil(L);
while (lua_next(L, 1))
{
    result.push_back(lua_tointeger(L, -1));
    lua_pop(L, 1);
}

第二个循环将 C++ 容器中每个元素的值加倍。

for (auto &v : values)
{
    v *= 2;
}

【讨论】：

【解决方案2】：

当传递给函数的参数被复制到被调用者堆栈时，只有传递的表（和用户数据）可以被改变。由于您的函数就是这种情况，因此可以创建一个表包装类，它可以将 [] 重载到 lua_gettable()/lua_settable()，但这可能不值得，更像是 C++ 问题。

另见https://github.com/ThePhD/sol2/ 和more 之类的。与大多数 C++ 模板代理库一样，很难快速判断 sol2 是否可以做到 t[i] *= 2，所以 ymmw。

【讨论】：

【解决方案3】：

您无法获得对 Lua 堆栈上的值的引用。但是您可以就地修改表格。

#include <cassert>
#include <lua.hpp>

int operate(lua_State *L)
{
  assert(lua_istable(L,1));

  int const N = lua_rawlen(L,1);

  for (int i = 1; i <= N; ++i)
  {
    lua_pushinteger(L, i);
    lua_gettable(L,1);
    int value = lua_tonumber(L,-1);

    value *= 2;

    lua_pushinteger(L, i);
    lua_pushinteger(L, value);
    lua_settable(L,1);
  }

  return 0;
}

int main()
{
    auto L = luaL_newstate();
    luaL_openlibs(L);

    lua_register(L, "operate", operate);
    luaL_dofile(L, "script.lua");
}

【讨论】：