Luaのグローバル変数にC++のインスタンスを登録するには？

Question

Luaのグローバル変数にlua_setglobalなどの関数を使ってintやdoubleといった普通の変数をグローバル変数として登録する方法は分かったのですが、インスタンスをグローバル変数として登録する方法が分かりません。どうすればいいのでしょうか。よろしくお願いします。

Answer 1

メタテーブルの知識はありますか？

大まかな流れとしては

• luaL_newmetatableでメタテーブルを作成し、メタメソッドやメンバー関数などを登録する。
• lua_newuserdataでユーザーデータを作成し、確保されたメモリ上にインスタンスを構築する。
• luaL_setmetatableで作成したユーザーデータに対してメタテーブルを設定する。

例としてシンプルなメンバーを持つTestClassを登録するコード例を以下に示します(lambdaやautoなどC++11の機能を使用しています。)

class TestClass
{
public:
  int get(){return m;}
  void set(int v){m = v;}
private:
  int m=0;
};

	lua_State *L = luaL_newstate(); luaL_openlibs(L);
	{

		//クラスメンバの関数定義
		auto setf = [](lua_State* L) {
			TestClass* setget = static_cast<TestClass*>(check_userdata(L, 1, "TestClass"));
			setget->set(lua_tonumber(L, 2));
			return 0;
		};
		auto getf = [](lua_State* L) {
			TestClass* setget = static_cast<TestClass*>(check_userdata(L, 1, "TestClass"));
			lua_pushnumber(L, setget->get());
			return 1;
		};
		auto gcf = [](lua_State* L) {
			TestClass* setget = static_cast<TestClass*>(check_userdata(L, 1, "TestClass"));
			setget->~TestClass();
			return 0;
		};

		//メタテーブルの生成
		luaL_newmetatable(L, "TestClass");
		luaL_Reg funcs[] =
		{
			{ "__gc",gcf },
			{ 0 ,0 },
		};
		setfuncs(L, funcs);

		//メタテーブルの__indexへメンバ関数を登録したテーブルの設定
		lua_newtable(L);
		luaL_Reg indexfuncs[] =
		{
			{ "set",setf },
			{ "get",getf },
			{ 0 ,0 },
		};
		setfuncs(L, indexfuncs);
		lua_setfield(L, -2, "__index");
		lua_pop(L,1);


		//インスタンスをluaのuserdataとして作成
		void* ptr = lua_newuserdata(L, sizeof(TestClass));
		new(ptr) TestClass();
		setmetatable(L, "TestClass");//TestClassのメタテーブルをユーザーデータへ設定

		lua_setglobal(L, "testinstance");//構築したuserdataをtestinstanceへ登録

		//登録したインスタンスのメンバーをLua上で呼んでみる
		luaL_dostring(L, "testinstance:set(4)");
		luaL_dostring(L, "assert(4 == testinstance:get())");

	}
	lua_close(L);

割と面倒でスタック操作を間違えやすいので、binding libraryを使用することをお勧めします。
http://lua-users.org/wiki/BindingCodeToLua

例えば私の作成しているbinding libraryですと、以下のように記述することで同じようなことが行えます。

kaguya::State L;
//クラスの登録
L["TestClass"].setClass(kaguya::UserdataMetatable<TestClass>()
	.addFunction("get", &TestClass::get)
	.addFunction("set", &TestClass::set)
);
//インスタンスの登録
L["testinstance"] = TestClass();

//登録したインスタンスのメンバーをLua上で呼んでみる
L.dostring(L, "testinstance:set(4)");
L.dostring(L, "assert(4 == testinstance:get())");

Comments

[KureteRubyLua]

どうもありがとうございました

Answer 2

Lua、C++相互に関数を呼び出したいということでしょうか？
下記URLが簡潔でわかりやすいかと思います。

LuaのC++組み込み方自分用まとめ Qiita