利用luabind将Lua嵌入到C++项目中

1. feedDog(?“豆豆”,0?)??

?

1. FOOD_DOGFOOD?=?0??
2. feedDog(?“豆豆”,?FOOD_DOGFOOD?)??

?

?

二.???字符串指针?VS nil类型
好了，接下来我们要开始训练狗狗们了，首先我需要叫来我要训练的狗狗，我们有以下函数，通过名字来呼唤狗狗

也许我还希望可以一次性叫来所有的狗，所以我将该函数实现为传递NULL作为参数的时候是表示叫来所有的狗，大家知道，在Lua中是用nil指代空值，但是Lua中的nil和C++中NULL还是有一些差异的，C++中的NULL通常被定义为数字0，而在Lua中nil是一个独立的类型，nil ~= 0，但是我们还是怀着侥幸的心理期盼它能转换为C++中的NULL值，所以我们尝试这样在Lua中调用：

我们失望的从输出结果中看到了” No matching overload found,candidates : bool callDog(char const*)”
Oh!shit!（这是我当时看到这个结果的第一反应-.-#），看来结果并不是我们预期那般完美，Lua中将nil试为一种类型，在luabind中会做严格的参数类型判定，nil不是一个string，而且Lua中并不存在指针类型，所以用指针的方式去操作变量必定导致了失败的结果（但并不是所有的情况都是这样，字符指针是一个特殊的类型，稍后会提到一些允许的转换情况）。是不是有人会这样想：“好吧，既然你说在C++中NULL通常都定义为0，那我这样调用总可以了吧”。

恩…看来我们想到一块儿了，但执行后依然从错误输出中看到了同样的文字…在此强调，luabind会更多的把字符串用string的特征看待（如std::string）。
解决方案：在使用有const char*参数的注册函数中判断该参数是否为NULL的同时还要判断是否是空串，即””，并且在Lua中调用该函数时，为NULL的参数改用空串””代替，改造后的C++代码如下所示：

在LUA中的调用：
谨记：不要在Lua中传递nil或0给字符串参数，在给Lua注册使用的函数接口中字符串参数尽可能的用std::string代替，如果非要用const char*，记得把空串和NULL判断平级

1. bool?callDog(?const?char*?dogName?)??
2. {??
3. ???if(?dogName?==?NULL?)?return?callAll();??
4. ???else??return?call(dogName);??
5. }??

?

1. callDog(?nil?)??

?

1. callDog(?0?)??

?

1. bool?callDog(?const?char*?dogName?)??
2. {??
3. ???//?dogName[0]?==?‘/0’可以用?strcmp(?dogName,?“”?)?==?0代替??
4. ???if(?dogName?==?NULL?||?dogName[0]?==?‘/0’?)?return?callAll();??
5. ???else?return?call(dogName);??
6. }??

?

1. callDog(?""?)??

?

?

三.???C++对象指针VS nil类型
前面提到：字符指针是一个特殊的类型，可以从和C++对象指针的差异上证明这一点。
狗狗的主人要来接训练完成的狗狗回家咯~每个狗狗脖子上都挂着主人的标志牌，姑且把它当做是一个主人的指针吧，我们有如下代表主人的类型，已经注册到Lua中

在Lua脚本中有如下表示狗狗和主人关系的table

管理员要帮狗狗的主人找到他的狗狗，所以我们又注册了一个用于判定狗狗-主人匹配的函数

好了，准备工作完毕了，下面我们开始狗狗大搜查吧，在Lua脚本中执行以下代码
?
输出结果：
某狗狗没有主人
豆豆找到主人了

至此，示例完毕，细心的读者一定观察到了我想说明的结论了~没错，那就是有C++注册类对象的指针作为参数的注册函数，在Lua中调用时允许从nil转换到C++中的NULL，这正是和字符指针不同的地方，也是luabind的强大之处。
以上示例代码中for i = 1,#dog_Master会遍历dog_Master中所有元素，并把对应的值传给checkManager函数的第二个参数，而dog_Master第一个元素的值就是nil，在luabind中转化为NULL并传递给checkMaster，所以输出了某狗狗没有主人。

PS:此代码示例的展示方式可能有点牵强，不过能说明我要讲述的问题也就达到目的了。

谨记：在luabind中会判定Lua中传进来的参数类型和C++注册函数的参数类型匹配，如果参数是C++注册类对象指针，则会将nil转换为NULL使用

1. class?Person??
2. {???
3. public:??
4. ????Person(const?string&?n)?:?name(n){}??
5. ????string?name;???
6. };??

?

1. HengStar=?Person("HengStar")?--某主人??
2. DaQiang=?Person("大强")??--某主人??
3. dogs={?"贝贝",?"豆豆",?"强强"?}?--狗狗序号表??
4. dog_Master?=?{?nil,?HengStar,?DaQiang?}?--狗狗序号对应的主人??

?

1. bool?checkMaster(?Person*?realMaster,?Person*?dogMaster?)??
2. {??
3. ??assert(?realMaster?!=?NULL?);?//?这是不允许的??
4. ??if(?dogMaster?==?NULL?)?//?注意这里??
5. ??{??
6. ????cout?<<?“某狗狗没有主人！”?<<?endl;??
7. ????return?false;??
8. ??}??
9. ??return?realMaster->name?==?dogMaster->name;?//?假定姓名没有重复??
10. }??

?

1. for?i?=?1,?#dog_Master?do??
2. ???if(?checkMaster(HengStar,dog_Master[i])?)?then??
3. ??????print(dogs[i]?..?"找到主人了！")??
4. ??????break??
5. ???end??
6. end??

?

?

?

?

?

?

第三篇——语言差异及解决方案（进阶篇）

By : HengStar（欣恒）

?

通过前面两篇我们对luabind做了进一步的了解，接下来让我们提升点难度吧：）下面讲的例子可能有点违背常理，但我确实在项目中遇到了，所以在此提出一下，也能更好的了解luabind的机制。

?

一.???欺骗编译器？——狗狗们的特技
好了，女士们先生们，激动人心的时刻到来了，现在是狗狗的开心演出时间，可爱的狗狗们要表演各自的绝活了~让我们拭目以待吧…
先看看下面的代码：
#include?<iostream>

using?namespace?std;

?

class?Dog?//?狗狗基类

{};

?

class?Chihuahua?:?public?Dog?//?吉娃娃

{

public:

????bool?wallow()?//?打滚

????{

????????cout?<<?"I'm wallowing!"?<<?endl;

????????return?true;

????}

};

?

class?Gundogs:?public?Dog?//枪猎犬

{

public:

????bool?hunt()?//?打猎

????{

????????cout?<<?"I'm hunting!"?<<?endl;

????????return?true;

????}

};

?

class?Poodle:?public?Dog?//?贵妇

{

public:

????bool?highjump()?//?高跳

????{

????????cout?<<?"I'm jumping!"?<<?endl;

????????return?true;

????}

};

?

typedef?bool(Dog::*dogact)();?//?狗狗特技的成员函数指针

?

bool?Dogshow_impl(?Dog*?dog,?dogact?act?)

{

????return?(dog->*act)();

}

?

int?main()

{

????Dog*?myDog?=?new?Poodle;

????Dogshow_impl?(?myDog,&Poodle::?highjump?);?//?贵妇狗狗开始表演吧

?

????return?0;

}

?

好了，以上是全部代码，大家先猜猜输出结果吧…
很不幸的，驯兽师（编译器）开始抱怨了，“我希望看到的是狗（Dog）的表演，而不是贵妇狗（Poodle）的表演”，可能这个驯兽师是个傻子，但确实设计是这样的，他只是负责执行的一方而已，Dogshow_impl函数需要接受的第二个参数是一个Dog基类的成员函数指针，而你传递一个子类Poodle的成员函数指针，这是不合法的（如果不能理解，请参阅相关C++书籍，如《C++ Primer》），因为基类根本无法了解子类里面会出现哪些类似的（函数原型相同的）成员函数，好吧，既然如此，我想个办法蒙混过关吧~我们来给表演者盖上一层面纱，让它伪装（强制转换）成所谓的狗（基类）

#define?dogshow(dogpt,?act)?Dogshow_impl(?dogpt,(dogact)act?)

然后我把
Dogshow_impl?(?myDog,&Poodle::?highjump?);?//?贵妇狗狗开始表演吧

改成
dogshow?(?myDog,&Poodle::?highjump?);?//?贵妇狗狗开始表演吧

“很好”，驯兽师赞道，并让myDog执行了它的highjump方法，所以输出了：

I'm jumping!
OK，我们的目的达到了（不过我不得不承认这种设计模式是非常失败的…），我现在可以任意的传递任何狗狗的指针和它的任意签名对应的成员函数作为参数了，但这始终是一种欺骗行为，驯兽师的眼睛逃过了，但它不一定逃得过评委（luabind）的审核。

?

首先，宏定义是不被lua所支持的，所以我们不能用dogshow来注册了，眼下也只能通过直接注册Dogshow_impl函数在lua中使用了，让我们注册所有类和方法试试吧。

我们怀着侥幸的心理在lua中这样调用

myDog = Poodle()

Dogshow_impl( myDog,myDog.highjump )

很遗憾，执行到上面的代码时失败了，原因如下：
首先，luabind中有严格的类型判断，这个跟最初的C++代码产生编译错误的原理一样，就不再重复了，但本质问题不在此，myDog.highjump在lua中是一个function类型，并非需要的成员函数指针类型，所以在参数类型判断上就失败了，怎么办？总不能因为这个原因就不用了吧，开动脑筋想想办法吧…

解决方案：

提供一种我自己的解决方案：

首先如果你非得照这种模式设计的话，我只能在基类中把所有子类需要用到lua中的成员函数声明为虚函数，如此一来，Dog类中就多了以下方法

class?Dog?//?狗狗基类

{

public:

???virtual?bool?hunt();

???virtual?bool?highjump?();

???…….

};

显然这样并不是很好的方法，建议在基类中把这些方法抽象出来，比如改名叫perform，如此一来基类只需要一个?virtual bool perform()的声明（当然这个基类的虚函数也得注册），子类可以自己实现它，最重要的是要能在lua中正确的调用，那么我们还需要把Dogshow_impl函数封装一层，第二个成员函数指针的参数可以用const luabind::object&取代，luabind::object可以接收一个lua中的function类型，并且可以用call_function直接调用它并用参数一（基类狗狗指针）作为call_function的参数（具体参照luabind文档），接下来我们还需要在lua中声明一个全局基类对象，专门用于“选择”调用的虚函数，看看改造后的代码吧~

首先在C++中封装一层

bool?Lua_DogShow(?Dog*?dog,?const?luabind::object&?func?)

{

????????using?namespace?luabind;

????????call_function<void>(?func,?dog?);?//?这个func是lua函数，dog是调用者

????????return?true;

}

将此函数注册到Lua中

然后在lua中写以下代码

DOG = Dog()?//?全局的，用来“选择”调用的虚函数用的

function myFunc()

??????local myDog = Poodle()

??????--注意这里的DOG.highjump相当于成员函数指针，这个highjump是通过基类注册的

Lua_DogShow( myDog,DOG.highjump )

End

在C++中调用Lua中的myFunc函数就会输出：
????I'm jumping!

（编辑：李大同）

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