不管是C++中还是在C#中，在都绕不开一个问题：类对象怎么在Lua中使用的问题，还好Lua提供了Userdata以及ligh Userdata结构类型，通过扩展可以处理这方面的问题。现在的很多框架也大致类似的方式进行处理。
在前面的一些笔记中提到过几个使用宿主类对象中的问题：
- 数据内存
- 生命周期
- 数据操作
那篇文章中给出的案例是《Lua程序设计》中给出的教程，数据放在Lua中，由Lua来管理对象的内存数据，这种方式未必不好，需要优化的是可以在userdata的metatable中增加__gc元方法，去通知宿主语言释放信息，避免宿主语言中对空指针的使用。
Ulua对象管理方式：Ulua采用对象数据在C#层，userdata值记录对象在c#数组中index，并在metatable提供查找对象、访问对象方法的能力以及释放对象时清除c#数据的能力。当然不同的类型Ulua提供的metatable也不尽相同，暂且已class_object来了解这个过程。
支持对象方法访问
在1.03版本以后，ULua中增加了很多其他类型的支持，比如enum、array等，对于每种类型，都会提供对应的metatable提供访问类元素的能力，比如Object_class。当然metatable也可以用作类型的判断。
private void createIndexingMetaFunction(IntPtr luaState) { LuaDLL.lua_pushstring(luaState, "luaNet_indexfunction"); LuaDLL.luaL_dostring(luaState, MetaFunctions.luaIndexFunction); //LuaDLL.lua_pushstdcallcfunction(luaState,indexFunction); LuaDLL.lua_rawset(luaState, (int)LuaIndexes.LUA_REGISTRYINDEX); }//创建物体时private void pushNewObject(IntPtr luaState, object o, int index, string metatable){ ... if (metatable == "luaNet_metatable") { // Gets or creates the metatable for the object's type //string meta = t.AssemblyQualifiedName //LuaDLL.luaL_getmetatable(luaState, meta); Type t = o.GetType(); PushMetaTable(luaState, o.GetType()); if (LuaDLL.lua_isnil(luaState, -1)) { string meta = t.AssemblyQualifiedName; Debugger.LogWarning("Create not wrap ulua type:" + meta); LuaDLL.lua_settop(luaState, -2); LuaDLL.luaL_newmetatable(luaState, meta); LuaDLL.lua_pushstring(luaState, "cache"); LuaDLL.lua_newtable(luaState); LuaDLL.lua_rawset(luaState, -3); LuaDLL.lua_pushlightuserdata(luaState, LuaDLL.luanet_gettag()); LuaDLL.lua_pushnumber(luaState, 1); LuaDLL.lua_rawset(luaState, -3); LuaDLL.lua_pushstring(luaState, "__index"); LuaDLL.lua_pushstring(luaState, "luaNet_indexfunction"); LuaDLL.lua_rawget(luaState, (int)LuaIndexes.LUA_REGISTRYINDEX); LuaDLL.lua_rawset(luaState, -3); LuaDLL.lua_pushstring(luaState, "__gc"); LuaDLL.lua_pushstdcallcfunction(luaState, metaFunctions.gcFunction); LuaDLL.lua_rawset(luaState, -3); LuaDLL.lua_pushstring(luaState, "__tostring"); LuaDLL.lua_pushstdcallcfunction(luaState, metaFunctions.toStringFunction); LuaDLL.lua_rawset(luaState, -3); LuaDLL.lua_pushstring(luaState, "__newindex"); LuaDLL.lua_pushstdcallcfunction(luaState, metaFunctions.newindexFunction); LuaDLL.lua_rawset(luaState, -3); } } else { LuaDLL.luaL_getmetatable(luaState, metatable); } ...} 在添加新对象的时候，会创建的Metatable，并设置元方法。通过 _ _ index实现对类对象的访问，当然这里是通过反射机制来实现的。
通过Wraper全局注册的方式并不需要这里的_ _index的访问了。Ulua经过几个版本的更新，代码相当的混乱了。到 toLuaC#中其实__Index已经删除。对象管理
对象列表
C#维护一个，以数组index为key记录对象userdata数据。private void createLuaObjectList(IntPtr luaState) { LuaDLL.lua_pushstring(luaState, "luaNet_objects"); LuaDLL.lua_newtable(luaState); LuaDLL.lua_pushvalue(luaState, -1); weakTableRef = LuaDLL.luaL_ref(luaState, LuaIndexes.LUA_REGISTRYINDEX); LuaDLL.lua_pushvalue(luaState, -1); LuaDLL.lua_setmetatable(luaState, -2); LuaDLL.lua_pushstring(luaState, "__mode"); LuaDLL.lua_pushstring(luaState, "v"); LuaDLL.lua_settable(luaState, -3); //LuaDLL.lua_setmetatable(luaState,-2); LuaDLL.lua_settable(luaState, (int)LuaIndexes.LUA_REGISTRYINDEX); } 增加对象
在添加物体时 会产生一个index作为该object唯一的参数保存在一张C#列表中，并将这个Indx和userdata数据放在一个weaktable(weakTableRef为LuaIndexes.LUA_REGISTRYINDEX表中索引)。private void pushNewObject(IntPtr luaState, object o, int index, string metatable){ LuaDLL.lua_getref(luaState, weakTableRef); LuaDLL.luanet_newudata(luaState, index); ... //创建metatable，并放在入栈 ... LuaDLL.lua_setmetatable(luaState, -2); LuaDLL.lua_pushvalue(luaState, -1); LuaDLL.lua_rawseti(luaState, -3, index); LuaDLL.lua_remove(luaState, -2); ...}//返回新的Indexint addObject(object obj){ // New object: inserts it in the list int index = nextObj++; objects[index] = obj; objectsBackMap[obj] = index; return index;} 获取对象
顺便提一下UserData中存储的是index值，了解下luanet_newudata接口的实现就可以明白。LUALIB_API void luanet_newudata(lua_State *L,int val) { int* pointer=(int*)lua_newuserdata(L,sizeof(int)); *pointer=val;} 那怎么获取对象呢？既然知道userdata中存储的是index的数据，那么就可以在获取userdata之后，直接在C#中查表获得对象。
LUALIB_API int luanet_rawnetobj(lua_State *L,int index) { int *udata = lua_touserdata(L,index); if(udata!=NULL) return *udata; return -1;}//C#中接口 internal object getRawNetObject(IntPtr luaState, int index) { int udata = LuaDLL.luanet_rawnetobj(luaState, index); object obj = null; objects.TryGetValue(udata, out obj); return obj; } 删除对象
既然对象保存在C#层，那Lua中如果释放了该对象，C#层如何释放呢？还是通过metatable中元方法，，对象被Lua回收期释放的时候调用这个方法。C#层中将对象移除。internal void collectObject(int udata) { object o; bool found = objects.TryGetValue(udata, out o); // The other variant of collectObject might have gotten here first, in that case we will silently ignore the missing entry if (found) { objects.Remove(udata); if (o != null && !o.GetType().IsValueType) { objectsBackMap.Remove(o); } } } 对于增加新物体时，如果发现这个对象在C#缓冲列表中存在，但是在Lua中不存在，那就可以删除了。这里有使用到weak table，也就是如果userdata不在被引用，就会被Lua垃圾收集器回收。
public void pushObject(IntPtr luaState, object o, string metatable) { if (o == null) { LuaDLL.lua_pushnil(luaState); return; } int index = -1; // Object already in the list of Lua objects? Push the stored reference. bool beValueType = o.GetType().IsValueType; if (!beValueType && objectsBackMap.TryGetValue(o, out index)) { if (LuaDLL.tolua_pushudata(luaState, weakTableRef, index)) { return; }// Note: starting with lua5.1 the garbage collector may remove weak reference items (such as our luaNet_objects values) when the initial GC sweepoccurs, but the actual call of the __gc finalizer for that object may not happen until a little while later. During that window we might call this routine and find the element missing from luaNet_objects, but collectObject() has not yet been called. In that case, we go ahead and call collect object here// did we find a non nil object in our table? if not, we need to call collect object Remove from both our tables and fall out to get a new ID collectObject(o, index); } index = addObject(o, beValueType); pushNewObject(luaState, o, index, metatable); } 存在的问题
- 如果Lua中一直持有对象引用，就不会释放这个对象，造成无法回收
- 物体不使用的时候直接Destroy掉，会增加GC消耗，增加pool的会更合理一点 在后续版本中对这些情况也做了对应的优化。