今天同事在設(shè)計(jì)引擎的腳本接口時(shí)遇到一個(gè)問題：需要把 C 對(duì)象指針放到 Lua 中，允許 Lua 保存這個(gè)指針，并傳遞給其它模塊。 這是給 Lua 寫 C 擴(kuò)展時(shí)常見的問題，撇開如何如何將對(duì)象的方法導(dǎo)入 Lua 這個(gè)更復(fù)雜的問題不談，我主要想說(shuō)說(shuō) C 對(duì)象的生命期管理的問題。 一開始的設(shè)計(jì)是把對(duì)象的銷毀方法也導(dǎo)入 Lua ，由腳本程序員手工管理。這是很明顯的 C 程序員的思路：誰(shuí)構(gòu)造誰(shuí)釋放。但在這里是不合適的，不符合帶 gc 機(jī)制語(yǔ)言的習(xí)慣。 ... Click to expand...

今天同事在設(shè)計(jì)引擎的腳本接口時(shí)遇到一個(gè)問題：需要把 C 對(duì)象指針放到 Lua 中，允許 Lua 保存這個(gè)指針，并傳遞給其它模塊。

這是給 Lua 寫 C 擴(kuò)展時(shí)常見的問題，撇開如何如何將對(duì)象的方法導(dǎo)入 Lua 這個(gè)更復(fù)雜的問題不談，我主要想說(shuō)說(shuō) C 對(duì)象的生命期管理的問題。

一開始的設(shè)計(jì)是把對(duì)象的銷毀方法也導(dǎo)入 Lua ，由腳本程序員手工管理。這是很明顯的 C 程序員的思路：誰(shuí)構(gòu)造誰(shuí)釋放。但在這里是不合適的，不符合帶 gc 機(jī)制語(yǔ)言的習(xí)慣。

我們當(dāng)然希望腳本更為健壯，不需要考慮對(duì)象釋放的問題。所以晚上我想了一下，修改了一下這部分的實(shí)現(xiàn)。

從效率方面著手，這個(gè)問題分兩種情況：

***種情況很簡(jiǎn)單，C 對(duì)象可以被傳入 Lua 狀態(tài)機(jī)后，邏輯上可以確保它的指針一定一直有效，程序直到 Lua 狀態(tài)機(jī)本身關(guān)閉后，才會(huì)刪除對(duì)象。這種情況我們只需要把 C 對(duì)象指針以 lightuserdata 的形式壓入堆棧即可。

第二種情況就是，C 對(duì)象由腳本創(chuàng)建或獲得。在沒有地方對(duì)其引用之后，對(duì)象則應(yīng)該被刪除以釋放其占用的資源。這種情況，我們應(yīng)該使用 fulluserdata ，為其注冊(cè) gc 元方法。

不過問題復(fù)雜在，引用 C 對(duì)象的可以是腳本也可以在 C 代碼中。腳本中對(duì) userdata 的引用 lua 狀態(tài)機(jī)會(huì)自行解決，但 lua 的 gc 過程并不能直接知道 C 中是否對(duì)對(duì)象還有引用，這就是我們需要做的工作了。

python 的 C 接口提供了相關(guān)的函數(shù)，可以在 C 界面上對(duì) PyObject 加減引用。但是 lua 的 gc 是基于根掃描的，狀態(tài)機(jī)中并沒有引用計(jì)數(shù)。很自然的，lua 就沒有類似的 C 接口了。

我的解決方法是，在 lua 注冊(cè)表中創(chuàng)建一個(gè)弱表(value 是弱的，而 key 是強(qiáng)的)，把 C 對(duì)象指針和對(duì)應(yīng)的 fulluserdata 以及它在 C 中的引用數(shù)量記入這個(gè)表里。然后提供一對(duì) API 對(duì)引用計(jì)數(shù)增減。當(dāng)引用計(jì)數(shù)為 0 時(shí)，清除關(guān)于計(jì)數(shù)的表項(xiàng)。最終可利用 gc 回收掉已無(wú)引用的 C 對(duì)象。

詳細(xì)的程序可以參考我的 wiki 上貼的代碼。

這里補(bǔ)充幾點(diǎn)說(shuō)明：

所有對(duì)象的 gc 元方法是共享的，而不是每次創(chuàng)建 fulluserdata 創(chuàng)建一個(gè)新的元表。這是一個(gè)簡(jiǎn)單的優(yōu)化，可以節(jié)省不少的內(nèi)存。方便起見，這個(gè)元表也放在那個(gè)弱表內(nèi)。注意：在 Lua 中，每次壓入一個(gè) CFucntion 都會(huì)重新分配內(nèi)存創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象。所以應(yīng)該盡可能的共用。

每次從 C 對(duì)象指針生成 fulluserdata 時(shí)，都會(huì)去檢查以前是否生成過。這樣才能使引用計(jì)數(shù)統(tǒng)一計(jì)算。

代碼隨手寫的，并沒有經(jīng)過嚴(yán)格的測(cè)試，如果誰(shuí)想拿去用可自便，但發(fā)現(xiàn) bug 請(qǐng)通知我修改過來(lái)。

原文鏈接：http://tech.it168.com/j/2008-02-17/200802171052983.shtml