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lua对象调用—用 "." 与 ":" 调用表中函数时的区别

写这篇帖子之前，我看过许多关于绑定C++对象到Lua中的文章。总结一下他们的做法，用到元表、注册表、以及一些表中函数操作的一些基础知识以及相关的细节。

相信大家对Lua的表一点也不陌生，Lua表是个神奇的东西（本质上就是hash表），可以当做数组，可以当做map，还可用来模拟面向对象，这很Lua。
我们在Lua中模拟面向对象的步骤中大家有没有仔细去研究过用 "." 与 ":" 调用表中函数时的区别呢，下面带大家一起来研究一下。

例1

[Lua] 例1

 1 --code 1:
 2 --定义一张表obj
 3 obj = {}
 4 --下面的这行代码等价于obj["func"]=function(a,b,c)...
 5 obj.func = function(a, b, c)
 6     print(a, b, c)
 7 end
 8  
 9 print("obj:", obj)
10 obj.func(1,2)
11 obj:func(1,2)

输出：

[Shell]

obj: obj表地址
1   2    nil
obj表地址    1    2

从上面的输出可以看出，当我们可以发现，当用"."来调用表内的函数时，与普通的函数调用没啥区别。

但是当我们用":"来调用时，会把调用这个函数的那张表的传进去第一个参数中，后面的参数与实参一样。
有了这个发现我们就可以继续往下探究。
但是有一种情况是不会传入表到第一个参数的。看如下代码

例2

[Lua] 例2

1 --下面这种定义表中函数的当大相信大家都不陌生
2 obj = {}
3 function obj:func(a, b, c)
4     print(a, b, c)
5 end
6  
7 print("obj:", obj)
8 obj.func(1, 2)
9 obj:func(1, 2)

输出：

[Shell]

obj:obj表地址
2    nil    nil
1    2    nil

发现了吧，当我们用如"function 表:函数名(......) .... end"的形式去定义一个表中的函数时，如果我们用"."来调用这个函数，就会得到莫名其妙的东西，这个现象不再我们的讨论之内；对于上面的定义方式，如果是用":"来调用那么跟调用普通的函数没啥区别。

这个了解一下就好，因为我们用lua c api 操作表中函数时用的是上上面的那种定义形式。

那么如果把这个obj表作为一个元表__index键的值再把这个元表与其他的表进行绑定，在触发__index时传的是哪张表进第一的参数呢
有如下代码：

例3

[Lua] 例3

 1 obj = {}
 2 obj.func = function(a, b, c)
 3     print(a, b, c)
 4 end
 5  
 6 mtable = {__index = obj}
 7 otherobj = {}
 8  
 9 setmetatable(otherobj, mtable)
10  
11 print("obj:", obj)
12 print("mtable", mtable)
13 print("otherobj:", otherobj)
14  
15 otherobj.func(1, 2)
16 otherobj:func(1, 2)

输出：

[Shell]

obj:  obj表地址
mtable:  mtable表地址
otherobj:  otherobj表地址
1    2    nil
otherobj表地址    1    2

从上面的结果可以知道，就算是在触发__index元方法调用的函数，如果是用":"来调用，那么一样会传入调用这个函数的那张表进第一个参数，就算是嵌套多层元表也是如此，大家感兴趣可以试一试嵌套多层元表，结果是一样的。

元表还有一些小知识，就是__index键对应的是一个函数的时候也会把调用这个函数的表传进去，然后第二个参数是要调用的那个函数的名字，这时你就得手动处理是返回一个函数还是返回一个其他的量了。这个大家感兴趣也可以做做实验，这也是元表的基础知识。

那么，如果这个函数时我们自己写的CFunction呢，还能这么如愿么，看下面的代码：

例4

[C] 例4

 1 //filename:funct.c
 2  
 3 #define LUA_LIB
 4 #include <lua.h>
 5 #include <lualib.h>
 6 #include <lauxlib.h>
 7  
 8 static int _c_l_testfunc(lua_State* L)
 9 {
10     unsigned char argc, index;
11     const char *typename;
12     if ((argc = lua_gettop(L)) != 0) {
13         printf("共传入 %d 个参数\n", argc);
14         for (index = 1; index <= argc; index++) {
15             printf(
16                 "第 %d 个参数类型为: %s\n",
17                 index, lua_typename(L, lua_type(L, index))
18             );
19         }
20     } else {
21         puts("0 个参数传入");
22     }
23      
24     //清空栈
25     lua_settop(L, 0);
26      
27     //把参数个数压入栈作为返回值
28     lua_pushinteger(L, argc);
29      
30     return 1;
31 }
32  
33 #if define(__cplusplus)
34 #define EXP_FUNC __declspec(dllexport)
35 #else
36 #define EXP_FUNC
37 #endif
38  
39  
40 LUA_API EXP_FUNC int luaopen_funct(lua_State* L)
41 {
42     lua_pushcfunction(L, _c_l_testfunc);
43     return 1;
44 }

上面的这个函数又来输出调用这个函数时的参数以及参数的类型。
把上面的代码编译成动态库，我们来在lua中调用这个函数

例5

[lua] 例5

 1 funct = require "funct"
 2  
 3 --建一个表来存这个函数
 4 obj = {}
 5 obj.func = funct
 6  
 7 print("\".\"调用:")
 8 obj.func(1, "str")
 9 print("\":\"调用:")
10 obj:func(1, "str")

输出：

[Shell]

"."调用：
共传入 2 个参数
第 1 个参数类型为: number
第 2 个参数类型为: string
":"调用
共传入 3 个参数
第 1 个参数类型为: table
第 2 个参数类型为: number
第 3 个参数类型为: string

发现了吧，与lua内函数定义的函数传参没区别。如果大家半信半疑的话再把刚才那个C代码改一下，再添加一个把某个参数位置的值输出出来。这跑一下这个例子就明白了。现在告诉大家的是就算是CFunction，我们使用":"调用时也会把调用这个函数的表传进第一个参数，这使得我么把C++绑进lua中有方法可寻。

还有一点，就是我们的userdata可以与元表绑定，lightuserdata不可以与元表绑定。如果我们在Lua中是对一个userdata进行":"调用的话，那么就会触发与之绑定的元表的__index方法，而且这回传进去的不是表了，是这个userdata，我们用lua_touserdata转换得到相应的对象指针。

在Lua中，我们不能直接对userdata进行操作，但是我们可以间接的通过与之绑定的元表的__index进行操作。
有一个点我们得注意的是，CFunction是普通成员函数指针类型，与类成员函数指针不一样，我们得再封装一层函数，这样子才能把函数绑定在我们的函数表中。
大致思路:
1.与类成员函数同名的CFunction,并且在其中完成对相应类成员函数的调用。
2.把定义的CFunction打包到一张函数表methods中
3.创建元表，设置键值对:__index = methods
4.把这张元表绑定到userdata上（我们的对象指针）
5.垃圾回收（主动回收和__gc被动回收）

参考:https://www.52pojie.cn/thread-833988-1-1.html
参考:解决C++成员变量在lua中直接使用的问题https://www.cnblogs.com/liao0001/p/9791557.html