如何使用delete操作符释放由lua_newuserdata分配的内存?

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我该如何释放由 lua_newuserdata 分配的内存?

我的类叫做 Foo,这个类有一个构造函数和析构函数,我需要同时执行它们,但是我不知道如何使用 C++ 运算符 delete,因为我没有使用 new 来分配内存。

我尝试在创建对象的 Lua 函数中实现:

Foo *pf = reinterpret_cast<Foo *>(
                lua_newuserdata(L, sizeof(Foo)));

在gc函数中,我尝试了以下操作:
Foo *foo = reinterpret_cast<Foo *>(lua_touserdata(L, 1));
delete foo;

但是我遇到了分段错误。


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Lua 在没有对用户数据的引用时会自动释放内存。如果想要检测这种情况,可以添加 __gc 元方法。 - user253751
2个回答

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在这种情况下,你需要使用一个叫做userdatum的lua概念,它意味着你需要使用lua_newuserdata来为你的对象分配一个指针。

要分配内存,请像以下方式进行:

Foo **pfoo = reinterpret_cast<Foo **>(lua_newuserdata(L, sizeof(Foo*)));
*pfoo = new Foo(foo);

在垃圾回收器函数中,您可以这样做:
Foo **foo = reinterpret_cast<Foo **>(lua_touserdata(L, 1));
delete *foo;

以下是一个完整的代码示例,使用了userdatum的概念。
#define FOO     "foo"

class Foo {
public:
  Foo(const char *name) {
    this->name = (char *) malloc(strlen(name) + 1);
    strncpy(this->name, name, strlen(name));
  }

  Foo(const Foo &obj) {
    this->name = (char *) malloc(strlen(name) + 1);
    strncpy(this->name, obj.name, strlen(obj.name));
  }

  const char* get_name() const {
    return this->name;
  }

  ~Foo() {
    free(this->name);
  }
private:
  char *name;
};

static Foo* push_foo(lua_State *L, Foo foo) {

  Foo **pfoo = reinterpret_cast<Foo **>(
                lua_newuserdata(L, sizeof(Foo*)));
  *pfoo = new Foo(foo);

  luaL_getmetatable(L, FOO);
  lua_setmetatable(L, -2);

  return *pfoo;
}

static Foo* chk_foo(lua_State *L, int index) {
  Foo *foo;
  luaL_checktype(L, index, LUA_TUSERDATA);
  foo = *reinterpret_cast<Foo **>(luaL_checkudata(L, index, FOO));
  if (foo == NULL)
    luaL_error(L, "error");

  return foo;
}

static int foo_new(lua_State *L) {
  int argc = lua_gettop(L);

  if(argc != 1)
    luaL_error(L, "string argument expected");

  const char* str = luaL_checkstring(L, 1);

  push_foo(L, Foo(str));

  luaL_getmetatable(L, FOO);
  lua_setmetatable(L, -2);
  std::cout << "Lua object created!" << std::endl;
  return 1;
}

static int foo_get(lua_State *L) {
  Foo *foo = chk_foo(L, 1);
  luaL_argcheck(L, foo != NULL, 1, "Error foo");

  lua_pushstring(L, foo->get_name());
  return 1;
}

static int foo_gc(lua_State *L) {
  Foo **foo = reinterpret_cast<Foo **>(lua_touserdata(L, 1));
  luaL_argcheck(L, *foo != NULL, 1, "Error foo");
  delete *foo;
  std::cout << "Lua GC executed!" << std::endl;
  return 0;
}

int luaopen_foolib(lua_State *L) {
  static const luaL_Reg Obj_lib[] = {
    { "get", &foo_get },
    { NULL, NULL }
  };

  static const luaL_Reg LuaLib_Foo[] = {
    { "new", &foo_new },
    { NULL, NULL }
  };

  luaL_newlib(L, LuaLib_Foo);

  // Stack: MyLib
  luaL_newmetatable(L, FOO);
  luaL_newlib(L, Obj_lib);
  lua_setfield(L, -2, "__index");

  lua_pushstring(L, "__gc");
  lua_pushcfunction(L, foo_gc);
  lua_settable(L, -3);
  lua_pop(L, 1);

  return 1;
}

int main(int argc, char **argv) {
  lua_State *L;
  L = luaL_newstate();

  luaL_openlibs(L);

  luaL_requiref(L, "foo", &luaopen_foolib, 1);
  lua_pop(L, 1);

  const char *code = "f = foo.new(\"my_test\")\nprint(f:get())";

  if(luaL_loadstring(L, code) != 0)
  {
    std::cout << "Could not load: " << argv[1] << std::endl;
    exit(EXIT_FAILURE);
  }

  if(lua_pcall(L, 0, 0, 0) != 0)
  {
    std::cout << "Error: " << lua_tostring(L, -1) << std::endl;
    lua_pop(L, 1);
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  lua_close(L);
  return 0;
}

应该是 "sizeof(Foo);" 还是 "sizeof(Foo*);"? - Jimmy liu
不,你应该为对象Foo分配足够的内存,而不仅仅是指针,你需要知道对象Foo的实际大小。 - Alex
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我相信你,我问这个问题是因为我正在使用一个名为“Eluna”的lua库,在它的源代码中,有一些类似的代码,如下所示: UserData<T>** ud = static_cast<UserData<T>**>(lua_newuserdata(L, sizeof(UserData<T>*)));https://github.com/radiotail/eluna/blob/master/eluna/ELuna.h line 345这个库似乎工作得很好,所以我想知道我哪里理解错了。 - Jimmy liu
嗨@Jimmy,你是对的,我没有看到下面这行代码,实际上在这行代码*pfoo = new Foo(foo);中,你需要为对象分配内存,这是我的错误。 - Alex

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C++删除对象的两个步骤是运行析构函数和释放动态分配的内存。如果调用lua_newuserdata来为对象分配存储空间,则可以使用放置 new 运算符在Lua分配的内存空间中运行构造函数,而Lua垃圾回收器 "__gc" 方法可以用于显式调用对象的析构函数,例如 "pMyObject->~MyClass()"。然而,回收存储空间(即释放由 lua_newuserdata 动态分配的内存)由Lua环境自动完成,因此在 "__gc" 方法中调用 delete 将导致软件失败。如果内存由Lua分配,则应由Lua一致地释放它。

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