Lua userdata: невозможно иметь одновременный доступ к массиву и методам

Question

У меня была проблема этого парня: доступ к массиву пользовательских данных Lua и методы

при этом когда я устанавливал __index метатаблицы моих пользовательских данных, он всегда вызывал метод получения вместо моих других методов, которые не были объявлены для мета-событий. Решение вышеупомянутой ссылки на Lua, и я попытался реализовать C, которая кажется не элегантной, но, тем не менее, она создает новую проблему в том, что мои новые методы больше не могут принимать аргументы, и я получаю эту ошибку:

attempt to call method 'asTable' (a table value)

на это заявление Lua:

print_r(c:asTable() )

Вот как я все настроил:

//Methods, many of which are overridden Lua meta-events (with the underscores)
static const struct luaL_reg vallib_m [] = {
    {"asTable", PushLuaTable}, //these functions are not called
    {"asCopy", CopyLuaVal}, 

    {"__newindex", SetLuaVal},
    {"__index", GetLuaVal},
    {"__tostring", ValToString},
    {"__gc", GarbageCollectVal},
    {"__metatable", HideMetaTable},

    {NULL, NULL}
};

//Static library functions
static const struct luaL_reg vallib_f [] = {
    {"specialprint", PrintVals}, 
    {NULL, NULL}
};


int luaopen_custom(lua_State *L)
{
    luaL_newmetatable(L, "custom.Value");
    lua_pushstring(L, "__index");
    lua_pushvalue(L, -2);  /* pushes the metatable */
    lua_settable(L, -3);  /* metatable.__index = metatable */

    luaL_register(L, NULL, vallib_m);
    luaL_register(L, "special", vallib_f);

    return 0;
}

Затем в моем геттере, который вызывается по умолчанию (через __index), я сначала проверяю другие события, которые я намеревался вызвать, и передаю управление им следующим образом. Обратите внимание, что я удаляю аргумент, содержащий имя функции из стека.

//TODO: this is a tentative fix, I would rather do this with metatables
//checking for methods
if (lua_isstring(L, 2))
{
    field = luaL_checkstring(L, 2);
    if (unlikely(!field))
    {
        reporter->Warning("Fail in getter -- bad string as method attempt");
        return LUA_FAILURE;
    }

    if (strcmp(field, "asTable") == 0)
    {
        lua_remove(L, 2); //delete string "asTable"
        return PushLuaTable(L);
    }
    else if (strcmp(field, "asCopy") == 0)
    {
        lua_remove(L, 2); //delete string "asCopy"
        return CopyLuaVal(L);
    }
    //... other methods. 
    else
    {
        //Insert string back into stack??
    }

}

Он не рассматривает мой метод как функцию независимо от того, сколько аргументов передано, и выдает ошибку, если есть даже какие-либо скобки или двоеточие. (Это может быть доступно c.asTable, которая отлично работает для методов, которые не принимают аргументов, но я планирую добавить некоторые, которые делают, и независимо от того, синтаксис несовместим с методами.

В любом случае было бы предпочтительнее НЕ вызывать эти функции через мой C-геттер, а вместо этого решать это с помощью метатаблиц. Если это возможно, приведите пример использования C API - в Lua уже есть решения Stackru, но я не смог перевести их на C.

Answer 1

Для доступа к полям структуры C из Lua вам понадобится функция __index метаметод, потому что вам нужен доступ к объекту пользовательских данных, и вы не получите его, если __index это таблица:

-- Lua example code; obj* should be userdatas ...
-- an example __index function
local function anIndex( o, k )
  print( "accessing", k, "in", o )
  return 1
end

local obj = {}
local meta = { __index = anIndex }
setmetatable( obj, meta )
print( obj )
--> table: 0xfcb060
print( obj.x )
--> accessing x in  table: 0xfcb060
--> 1

Это прекрасно работает для свойств, но неудобно (и неэффективно) для доступа к методам, совместно используемым всеми пользовательскими данными одного типа. __index Таблица будет лучше для этого:

-- an example method
local function aMethod( o )
  print( "calling aMethod on", o )
  return 2
end

local obj2 = {}
local methods = { aMethod = aMethod }
local meta2 = { __index = methods }
setmetatable( obj2, meta2 )
print( obj2 )
--> table: 0xfcada0
print( obj2:aMethod() )
--> calling aMethod on  table: 0xfcada0
--> 2

Но теперь мы хотим и того и другого!

Метаметоды могут быть связаны в Lua, поэтому мы можем попытаться установить __index функционировать как запасной вариант для __index Таблица (methods в этом случае):

setmetatable( methods, meta )
print( obj2 )
--> table: 0xfcada0
print( obj2.x )
--> accessing x in  table: 0xfcade0
--> 1
print( obj2:aMethod() )
--> calling aMethod on  table: 0xfcada0
--> 2

Но если вы посмотрите ближе, вы увидите, что __index функция получает другой объект, чем obj2...

print( methods )
--> table: 0xfcade0

Это получает methods Таблица в качестве первого аргумента вместо. Таким образом, мы теряем доступ к исходным данным пользователя (таблица в этом примере), и мы не можем на самом деле искать какие-либо поля. Так что это не сработает.

setmetatable( methods, nil ) -- let's undo this ...

К счастью, __index Функция может делать произвольные вещи, включая доступ к другой таблице (например, к той, которая хранится в повышенном значении):

local obj3 = {}
local meta3 = {
  __index = function( o, k )
    local v = methods[ k ]  -- methods is an upvalue here
    if v == nil then
      print( "accessing", k, "in", o )
      v = 1
    end
    return v
  end
}
setmetatable( obj3, meta3 )
print( obj3 )
--> table: 0xfc23a0
print( obj3.x )
--> accessing x in  table: 0xfc23a0
--> 1
print( obj3:aMethod() )
--> calling aMethod on  table: 0xfc23a0
--> 2

Теперь это работает отлично! В случае, если это происходит чаще, мы могли бы написать вспомогательную функцию, которая создает соответствующий __index функция для нас. indexfunc переданный в качестве аргумента, он касается только поиска по полю и вообще не должен обрабатывать методы. Сгенерированная функция сделает это:

local function makeindex( methodstable, indexfunc )
  return function( o, k )
    local v = methodstable[ k ]
    if v == nil then
      v = indexfunc( o, k )
    end
    return v
  end
end

local obj4 = {}
local meta4 = { __index = makeindex( methods, anIndex ) }
setmetatable( obj4, meta4 )
print( obj4 )
--> table: 0xfc92b0
print( obj4.x )
--> accessing x in  table: 0xfc92b0
--> 1
print( obj4:aMethod() )
--> calling aMethod on  table: 0xfc92b0
--> 2

Если вы попытаетесь перевести это на Lua C API, вы увидите, что удобнее взять luaL_Reg массив вместо таблицы методов и lua_CFunction указатель вместо стекового индекса на функцию Lua. И это то, что moon_propindex() Функция, связанная в этом ответе (дополнительно она позволяет устанавливать значения для всех методов, таких как luaL_setfuncs()).