[zz]为 lua 封装 C 对象的生存期管理问题

转载自：http://blog.codingnow.com/2009/03/lua_c_wrapper.html

把 C 里的对象封装到 lua 中，方便 lua 程序调用，是很常见的一项工作。

里面最大的问题是生命期管理问题。

通常有两种方案：

第一：编写 C 库的时候，完全针对 lua 设计，所有对象都有 lua_newuserdata 分配内存。对象和对象之间的联系可以使用 userdata 的 环境表，把对象间的引用放在里面，使得 lua 的 gc 过程可以正常进行。

第二：给 C 对象简单加一个壳。lua 的 userdata 中仅仅保存 C 对象指针。然后给 userdata 设置 gc 元方法，在被回收时，正确调用 C 对象的销毁函数。

以上两种方案都依赖 lua 的 full userdata ，这里，我想提供第三种方案，仅使用 lightuserdata 完成这项工作。

这第三方案未必比前两种都好。虽然从字面上理解 light userdata 比 full userdata 更廉价，但诚如 pil 中所言，full userdata 也非过于重量。

最终的方案选择还是要结合实际的设计，仔细考量。

方法很简单：

如果你可以保证，所有对象用户只从 lua 层面创建，并依赖 lua 层的 gc 机制销毁。那么仅需要在 lua 中维护一张弱表，把每个创建出来的 lua 封装对象（一般是一个 table）放在这张表中（其实是一个集合）。

同时，在 C 中也维护一个集合（一个简单的对象指针数组即可）。每次对象创建，便把 C 对象指针放入集合。

这样， C 里的集合引用的对象一定是 lua 中那个集合的超集。下面，仅需要周期性的对比两个集合，把 C 集合中多余的对象销毁掉即可。

真正使用时，尤其是前面提到的前提（所有对象只能从 lua 中管理）不满足时，还需要考虑更多细节，这里不再赘述了。

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3 月 14 日 补充：

可以通过向 lua 的对象集合（一个弱表）中放置一个 C 收集器来实现在 lua gc 后自动回收 C 对象。这个 C 收集器实现简单，用一个 userdata 绑定一个 gc 元方法即可。

需要注意的是，创建 C 对象和创建 lua 对象，并将两者绑定需要是一个原子操作。否则中间可能被 gc 打断，导致 C 对象被提前回收。