Lua C API如何推送现有指针？

Question

假设我有一个从C端拥有的指针，我希望以userdata的形式将其推送到Lua堆栈中。在不牺牲指定特定元表的能力的情况下，最好的方法是什么？

我的原始想法是使用轻量级userdata，但是根据我所读到的这里，所有轻量级userdata共享一个公共的元表。这并不理想，因为它会强制所有C端对象具有共同的行为。

考虑到我希望为Lua分配的对象重用元表，并简单地将不同的this指针传递给元方法，我的第二个想法涉及将人工this指针附加到userdata对象上。

struct ud
{               
    struct T* ptr;
    struct T data;
};

struct ud* p = (struct ud*)lua_newuserdata(L, sizeof(struct ud));
p->ptr = &(p->data);

或者，对于推送轻用户数据的情况

struct T object;
struct T** p = (struct T**)lua_newuserdata(L, sizeof(struct T*));
*p = &object;

是否推荐使用附加“this指针”，或者有没有更符合API的替代方案？我的最终目标仅仅是将现有指针推送到Lua，并以这样一种方式关联一个元表，即元表可以重复用于重型和轻型用户数据。

- TheCodeBroski

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你不能使用void*进行指针算术运算。那么，你想让你的第一个代码示例做什么？ - Nicol Bolas

那是我的失误。我忘记了指针算术在void*上是非标准的。我的意图是将this指针附加到userdata上，然后是结构体本身。接着，将this指针设置为刚好在自身之后的位置，在那里我期望分配结构体。我将编辑我的代码以标准方式反映这一点。 - TheCodeBroski

Answer 1

一种常见（但不是唯一）的方法是使用一种称为“boxed pointer”的技术。其思想是分配一个足够大以容纳指针的userdata，然后将您的metatable等附加到其中。

void push_pointer(lua_State *L, void *p) {
    void **bp = lua_newuserdata(L, sizeof(p));
    *bp = p;

    // setup metatable, etc
}

然后通过元表调用的函数将在堆栈上接收此userdata，您可以从中解包出原始指针。

// called via metatable
int some_function(lua_State *L) {
    assert(lua_type(L, 1) == LUA_TUSERDATA);
    void **bp = lua_touserdata(L, 1);
    void *p = *bp;

    // do stuff with p
}

在进行这个操作时，您需要考虑以下几点：

• 对象寿命。如果 C 端对象被释放，而 Lua 端仍然有对其 userdate 的引用，则会出现悬空指针。如果可能发生这种情况，则需要一种处理方式。我自己解决了这个问题，通过维护一个“活动”的 C 对象注册表，在尝试使用指针之前可以检查该表。

• userdata 相等性。由于每个指针都推送了一个新的 userdata，因此具有相同指针的两个 userdata 在 Lua 中不会相等。如果这很重要，则有几种方法可以处理。__eq 元方法是最简单的方法，但并非总是适用。我使用上面提到的相同对象注册表来提供指针 -> userdata 映射，然后在推送时，如果我已经有一个指向该指针的 userdata，则只需将其推送而不是创建一个新的。

- Rob N