使用闭包的Perl newXS()函数

Question

我想在C++应用程序中嵌入Perl，并寻找通过newXS()从Perl调用C++的方法。除了函数指针外，我需要将一个自定义指针关联到由newXS()创建的CV。该指针包含一个C++上下文。我不想使用全局变量来实现这一点。是否有常见的方法来解决这个问题？

在更广泛的范围内，问题可能是是否有可能向通过newXS()创建的CV添加闭包，以及如何在调用已注册的C函数时引用它。 CvPADLIST() 似乎是最完美的地方，但对于设置了 PERL_IMPLICIT_CONTEXT 的 XSubs，使用它似乎是无效的（在perl的pad.c开头的注释中）。它是否可以被忽略？还有其他地方可以放置CV本地数据吗？

- Konrad Eisele

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我不知道 XS，但你可以让 XS 函数始终采用显式参数，并在纯 Perl 中进行闭包封装：sub make_closure { my $ctx = new_context(); return sub { xs_func($ctx, @_) }; } - melpomene

@melpomene 很有趣，我可以为每个动态注册的xs函数通过eval生成一个包装器...... 这是一种可能性。 正在研究PERL_MAGIC_ext，也许还有其他方法...... - Konrad Eisele

Answer 1

一种可能的方法是如 perlguts 所描述的，将 PERL_MAGIC_ext 魔法附加到 SV 上：

int  m_free (pTHX_ SV *sv, MAGIC* mg){ ... }
STATIC MGVTBL my_vtbl = { 0, 0, 0, 0, m_free, 0, 0, 0 };
struct ctx;

XS(XS_some_func)
{
    ...
    MAGIC *mg;
    if ((mg = mg_findext((SV*)cv, PERL_MAGIC_ext, &my_vtbl))) {
        ctx *priv = (ctx *)mg->mg_ptr;
    }
    ...
}

当通过newXS()创建CV时，需要分配魔术。

   ctx c;
   ...
   CV *cv = newXS(index, XS_some_func, __FILE__);
   MAGIC *mg = sv_magicext((SV *)cv,
                            0,
                            PERL_MAGIC_ext,
                            &my_vtbl,
                            (const char*)&c,
                            sizeof(c));

- Konrad Eisele

Answer 2

在CV中有一个ANY插槽可用于自定义数据，并使用CvXSUBANY（cv）进行访问。例如：

CvXSUBANY(cv).any_ptr = my_ptr;

这个槽通常用于存储XS别名的索引和XS接口的函数指针。

- nwellnhof

Answer 3

最简单（也最好的）方法可能是使上下文显式 - 暴露面向对象的API并使用方法而不是函数。当在Perl代码中创建类的new实例时，将上下文放入该对象中。当作为该对象的方法调用您的XSUB时，它将作为第一个参数（即ST（0））接收上下文。

从XS / C ++角度来看，这基本上相当于melpomene的评论，但不需要额外的包装闭包。

如果每个进程只存在一个上下文，则使用全局变量也是合法的 - 也许是必要的恶。还可以比较在XS中安全地存储静态数据。

我不知道直接关联额外数据与xsubs的机制。可能可以通过CV进行一些魔法，但除非您负担不起将上下文放入Perl对象中，否则听起来过于复杂。

- amon

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如果您编写扩展并从包装主Perl解释器调用C/C++代码，则显式上下文的方法会感觉很自然。但是，当将Perl用作嵌入式解释器，而C++用作包装语言时，从嵌入式Perl调用的C++函数应该驻留在包装C++程序的上下文中。否则，在同一时间内嵌入多个解释器到本地函数中变得繁琐。 - Konrad Eisele

@KonradEisele 嗯，我明白你的意思。在这种情况下，当您初始化解释器时，将单个上下文对象加载到Perl包变量中可能是有意义的？ - amon

好的，这是可能的。然而，那只能解决一个特定的问题。我正在尝试使用 https://github.com/tomaka/luawrapper 并想要实现类似的机制。我现在发现了 PERL_MAGIC_ext 类型的魔法，我可以进行分配，所以我猜我会尝试一下这个。 - Konrad Eisele

哇，那个luawrapper看起来非常方便 :) 使用魔法是合法的，但我个人仍然更喜欢更明显的基于对象的解决方案。你会把你的解决方案打成答案吗？ - amon