tolua++實現分析

項目正在使用cocos2dx的lua綁定，綁定的方式是tolua++。對大規模使用lua代碼信心不是很足，花了一些時間閱讀tolua++的代碼，但願對綁定實現的瞭解，有助於項目對lua代碼的把控。從閱讀結果上來看，起碼在內存管理上，幫助仍是很大的。

 

1.tolua++如何將c++對象導入到lua裏

tolua++爲每個傳入lua的對象創建一個userdata，userdata的值，是c++對象的地址。userdata的metatable，是一個tolua++創建的，記錄了userdata對應c++類型信息的表格，包括導出的成員變量、成員函數等信息。

對於成員變量的讀取賦值，tolua++是在metatable裏新建了.get和.set兩個表。兩個表裏分別存儲了以變量名爲鍵，以讀取設置c函數爲值的表項。在metatable的__index和__newindex裏，以變量名爲鍵，從.get和.set表裏取得讀取設置函數並調用。

 

對於成員函數的調用，只須要以函數名爲鍵，函數爲值，存儲在metatable裏就行了。

 

傳入c++對象的tolua++函數是tolua_pushusertype。通常狀況下，第一次使用這個函數將一個c++對象push到lua堆棧上時，纔會新建userdata。tolua++會以c++對象地址爲鍵，userdata爲值，將鍵值對存儲在tolua_ubox表裏。下次推入一樣的c++對象時，從這個表裏取出userdata推入堆棧便可。

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2.tolua++如何處理類型的繼承

父類的metatable,是子類metatable的metatable。這樣調用父類方法時，就會去父類的metatable裏查找了。

tolua++還維護了一個tolua_super表，這個表以c++類型的metatable爲鍵，以一個表格爲值。這個值表格以類型名稱爲鍵，以true爲值，記錄了metatable對應c++類型的父類有哪些。這個表格能夠用來幫助判斷對象是不是某一個類型（子類實例也能夠認爲是父類類型）

 

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3.tolua++如何管理對象的生命週期

通常狀況下，當lua裏對c++對象的引用變量能夠被垃圾回收時，tolua++只是簡單的釋放userdata佔用的4字節指針地址內存。可是也能夠經過綁定或者代碼指定的方式，讓tolua++真正釋放對象所佔內存。

綁定的方式，是指在將c++類型構造函數使用tolua++導出到lua裏時，tolua++會自動生成new_local方法。若是在lua代碼裏，用這個方法新建對象時，tolua++會調用tolua_register_gc方法，指明回收對象時回收對象內存。

在c++代碼裏，使用tolua_pushusertype_and_takeownership；在lua代碼裏，使用tolua.takeownership，均可以達到一樣的目的。

對於這些指定由tolua++回收內存的對象，若是其類型的析構函數也經過tolua++導出了，則在回收內存時，會經過delete運算符，調用對象的析構函數。不然只會使用free方法回收。

tolua_register_gc方法，作的事情，是以對象指針爲鍵，以對象metatable爲值，將鍵值對存儲在tolua_gc表裏。在對象類型的metatable表的__gc方法裏，tolua++會檢查tolua_gc表是否包含以這個地址爲鍵的表項。包含的話纔會進行上述的內存回收工做。

 

4.其它

有的時候，在lua裏取得一個c++對象後，咱們想賦給它一些只在lua環境下有意義的屬性。或者，咱們想在lua裏擴展一個c++類。tolua++也提供了實現這種需求的機制。

tolua++在LUA_REGISTRY裏維護了一張tolua_peers表。這張表以表示c++對象的userdata爲鍵，以一張表格t爲值。t裏面就記錄了這個對象在lua裏擴展的屬性。

 

cocos2dx並無徹底使用tolua++的方式，而是本身進行了一些修正。下篇博客應該會記錄修正的緣由和方式，並介紹一些cocos2dx lua bind特定的東西。