Cocos2d x手動繫結C 類到Lua

最近開始學習cocos2d-x中使用lua，而我的目標也只是顯示，部分邏輯，任務，劇情，新手引導使用lua，網路資料等部分打算還是使用c++，所以先看了看笨木頭介紹的簡單lua入門，在c++中呼叫lua函式，訪問lua的全域性變數以及表結構，在lua中呼叫c++函式。看完這些大概對lua的堆疊和訪問方式有一定了解。那麼我們的目標還不僅僅是這些。對於cocos2d-x3.x通過指定繫結產生hpp檔案使得可以直接在lua中使用自定義的c++類檔案。但是網上的例子都是很簡單的helloscene，並無引數傳遞，以及類成員變數的互動。這些是我想要繼續解決的部分。下面這片文章講解了手動繫結的過程和原理。

cocos2d-x 3.0開始, lua binding使用tolua++方式自動繫結底層c++類到lua層，使使用者能夠用lua方式呼叫引擎各種介面。但是使用者還是希望手動繫結某些自定義類，所以接下來的內容將一步一步講解如何手動將自定義c++類繫結到lua。

首先，定義乙個類foo，這個類就是接下來要繫結到lua的類。

注意：所有c++類檔案必須放在classes資料夾裡，所有lua檔案必須放在resources資料夾裡。

在fun.h標頭檔案中新增如下**：

#include 
#include 
class foo
std::string add(int a, int b)
~foo()
private:
std::string name;
};

這個類有三個函式，建構函式、add函式和析構函式。作用是輸出不同字串，以判斷各函式是否被呼叫。

開始前，先了解下繫結c++類的一些基本原理。

首先建立乙個userdata來存放c++類物件指標，然後給userdata新增元表，用index元方法對映c++類中的物件方法。

userdata

lua中userdata為自定義型別，即使用者自定義c++類型別，非lua基本型別。繫結過程中用來存放c++類物件指標，從而將c++類對映到lua中。

元表(metatable)

帶有索引的集合的表，繫結過程中用來存放和對映c++類中的物件和物件方法。

__index

元表索引，指向用來存放userdata的元表。用來索引已建立的元表棧中的c++類名以及類方法名。

接下來完成實現部分，在fun.cpp中新增如下**：

#include "fun.h"
extern
"c"// 1.
int l_foo_constructor(lua_state * l)
// 2.
foo * l_checkfoo(lua_state * l, int n)
// 3.
int l_foo_add(lua_state * l)
// 4.
int l_foo_destructor(lua_state * l)
// 5.
void registerfoo(lua_state * l)
, ,,};
lual_newmetatable(l, "lual_foo");
lual_register(l, null, sfooregs);
lua_setfield(l, -1, "__index");
lua_setglobal(l, "foo");
}

**詳解:

1. c++繫結到lua的建構函式，`lual_checkstring`用來檢查建構函式的形參是否為`string`型別並返回這個`string`。利用`lua_newuserdata`建立乙個userdata來存放`foo`類物件指標。`lual_getmetatable`將與名為`lual_foo`相關聯的元表推入棧中。此時，lua棧中的內容如下：

3| metatable "lual_foo"   |-1
2| userdata |-2
1| string parameter |-3

lua_setmetatable將位於lua棧中-2位置的userdata新增到元表lual_foo中。最後，返回值1使得lua可以得到userdata，之後棧將會被清空。

2.lual_checkudata用來檢測形參是否為lual_foo元表中的userdata，並返回這個userdata。

3. 此函式是將c++類中的add()函式對映到lua中，lua_pushstring將字串壓入棧中，返回值1使得字串返回給lua呼叫函式。

4. 此函式是將c++類中的析構函式對映到lua中。

5. 此函式是註冊c++類到lua和註冊所有已繫結的c++函式到lua。sfooregs給每個已繫結的c++函式乙個能被lua訪問的名字。lual_newmetatable建立乙個名為lual_foo的元表並壓入棧定，lual_register將sfooregs新增到lual_foo中。lua_pushvalue將lual_foo元表中元素的拷貝壓入棧中。lua_setfield將lual_foo元表的index域設為__index。lua_setglobal將元表lual_foo重新命名為foo並將它設為lua的全域性變數，這樣lua可以通過識別foo來訪問元表lual_foo，並使lua指令碼能夠覆蓋元表foo，即覆蓋c++函式。如此一來，使用者可以用lua**自定功能，覆蓋掉c++類中函式的功能，極大地提高了**靈活性。

現在新增繫結函式的函式宣告至fun.h中：

int l_foo_constructor(lua_state * l);
foo * l_checkfoo(lua_state * l, int n);
int l_foo_add(lua_state * l);
int l_foo_destructor(lua_state * l);
void registerfoo(lua_state * l);

新增如下**到fun.lua：

function
foo:speak
()print
("hello, i am a foo")
endlocal
foo = foo.new
("fred")
local
m = foo:add
(3, 4)
print
(m)foo:speak
()foo.add_ = foo.add
// 1.
function
foo:add
(a, b)
return "here
comes
themagic: " .. self:add_
(a, b)
endm = foo:add
(9, 8)
print
(m)

1. 同名函式覆蓋繫結的c++函式，提高擴充套件性。

// register lua engine
auto engine = luaengine::getinstance();
scriptenginemanager::getinstance()->setscriptengine(engine);
// adding code here...
// register lua binding
registerfoo(engine->getluastack()->getluastate());
std::string path = fileutils::getinstance()->fullpathforfilename("fun.lua");
engine->executescriptfile(path.c_str());

注意:因為cocos2d-x lua binding目前不支援多個狀態，所以在註冊已繫結的c++類時，只能使用當前執行的狀態。

執行程式，如果得到下面的輸出結果證明已經繫結成功:

foo is born
cocos2d: [lua-print] fred: 3 + 4 = 7
cocos2d: [lua-print] hello, i am a foo
cocos2d: [lua-print] here comes the magic: fred: 9 + 8 = 17

android環境測試:

如果希望在android環境下除錯，在執行proj.android/build_native指令碼前，需要在proj.android/jni/android.mk檔案中新增fun.cpp檔案包含：

local_src_files := hellolua/main.cpp \ ../../ ../../

classes/fun.cpp

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cocos2d x 布景層類

整合quickx到普通cocos2dx

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