C++与Lua交互（五）

引言

要将C++中的对象类型映射到Lua中，就不得不要先了解Lua面向对象的机制。在这里，我们先看一下Lua面向对象的实现基础——metatable，再以此实现C++对象到Lua的映射。

Lua面向对象

不得不先提一下Lua的几种函数写法，普通函数有两种写法：

 

如果要将一个普通函数赋给一个表，有如下写法：

如果函数里面需要引用表的值，有两种写法：

其中，第二种写法就是一种面向对象的写法了，它隐藏了第一个参数：self。我们还有另一种调用该函数的方式，即通过显示的传递self参数的形式：

至此，看起来有点“面向对象”  的意味了。下面我们通过metatable来实现“继承”的效果，代码如下：

注意其中为Base定义的new方法的实现，在其中通过setmetatable来将Base的metatable赋值给传入的table的metatable。由此实现了“继承”的效果。

将简单的C++对象映射到Lua中

其实，所谓把C++对象映射到Lua中，本质上是把一些对特定数据做操作的函数以metatable的形式包装一下。我们定义如下C++对象：

该类包装了一下整数的加减法操作，并且内部有个计数，记录下该类的实例一共做了多少次加减法。C++中类定义好了，要将它映射到Lua中，有这么几个步骤：1、创建该对象; 2、在Lua中创建一个元表，将C++类中的成员函数映射过去，以便使用Lua的面向对象的语法来操作。首先，我们在Lua中以new这个语义来创建C++中的对象，代码如下：

先在lua中new一个userdata，然后强转指针，接着在改指针指向的内存上调用构造函数。在lua中构造好对象后，将该对象关联元表calculate。

根据上一篇的内容，我们知道，在Lua中注册函数要这么写：

我们将其包含入Lua试试，C++代码与Lua代码分别如下：

输出如下：

啊哈，初步成功了。已经将new的语义映射到Lua中了。下面我们一起再将成员函数映射入Lua。包裹成员函数的代码如下：

有上一篇的基础，看这个应该非常简单。在这里，Lua传进来的第一个参数要是一个Calculate对象，我用#define包裹了一下检查该对象的语句：

由于要将成员函数与元表关联起来，所以在打开库的地方添加一点代码，并且成员映射函数的时候，要在另一个luaL_Reg结构中。代码如下：

在这里，我直接将CalculateToString方法映射为__tostring，那么在lua中输出该对象时，便会自动调用该方法，我们来看看lua的写法：

输出结果如下：

是不是很自然？哈哈。其中Calculate的Sub方法，就留给大家自己去实现了。

总结

Lua中所谓面向对象，在调用函数的写法上，仅仅是将其第一个self参数隐藏传入函数而已。继承的特性，则是通过查询元表所关联的函数来实现。通过以上，可以看到手工将C++对象映射到Lua中是有点繁琐的。下一篇，我们一起用工具来帮我们实现这些代码。