今天同事在設計引擎的腳本接口時遇到一個問題：需要把 C 對象指針放到 Lua 中，允許 Lua 保存這個指針，并傳遞給其它模塊。 這是給 Lua 寫 C 擴展時常見的問題，撇開如何如何將對象的方法導入 Lua 這個更復雜的問題不談，我主要想說說 C 對象的生命期管理的問題。 一開始的設計是把對象的銷毀方法也導入 Lua ，由腳本程序員手工管理。這是很明顯的 C 程序員的思路：誰構造誰釋放。但在這里是不合適的，不符合帶 gc 機制語言的習慣。 ... Click to expand...

今天同事在設計引擎的腳本接口時遇到一個問題：需要把 C 對象指針放到 Lua 中，允許 Lua 保存這個指針，并傳遞給其它模塊。

這是給 Lua 寫 C 擴展時常見的問題，撇開如何如何將對象的方法導入 Lua 這個更復雜的問題不談，我主要想說說 C 對象的生命期管理的問題。

一開始的設計是把對象的銷毀方法也導入 Lua ，由腳本程序員手工管理。這是很明顯的 C 程序員的思路：誰構造誰釋放。但在這里是不合適的，不符合帶 gc 機制語言的習慣。

我們當然希望腳本更為健壯，不需要考慮對象釋放的問題。所以晚上我想了一下，修改了一下這部分的實現。

從效率方面著手，這個問題分兩種情況：

***種情況很簡單，C 對象可以被傳入 Lua 狀態機后，邏輯上可以確保它的指針一定一直有效，程序直到 Lua 狀態機本身關閉后，才會刪除對象。這種情況我們只需要把 C 對象指針以 lightuserdata 的形式壓入堆棧即可。

第二種情況就是，C 對象由腳本創建或獲得。在沒有地方對其引用之后，對象則應該被刪除以釋放其占用的資源。這種情況，我們應該使用 fulluserdata ，為其注冊 gc 元方法。

不過問題復雜在，引用 C 對象的可以是腳本也可以在 C 代碼中。腳本中對 userdata 的引用 lua 狀態機會自行解決，但 lua 的 gc 過程并不能直接知道 C 中是否對對象還有引用，這就是我們需要做的工作了。

python 的 C 接口提供了相關的函數，可以在 C 界面上對 PyObject 加減引用。但是 lua 的 gc 是基于根掃描的，狀態機中并沒有引用計數。很自然的，lua 就沒有類似的 C 接口了。

我的解決方法是，在 lua 注冊表中創建一個弱表(value 是弱的，而 key 是強的)，把 C 對象指針和對應的 fulluserdata 以及它在 C 中的引用數量記入這個表里。然后提供一對 API 對引用計數增減。當引用計數為 0 時，清除關于計數的表項。最終可利用 gc 回收掉已無引用的 C 對象。

詳細的程序可以參考我的 wiki 上貼的代碼。

這里補充幾點說明：

所有對象的 gc 元方法是共享的，而不是每次創建 fulluserdata 創建一個新的元表。這是一個簡單的優化，可以節省不少的內存。方便起見，這個元表也放在那個弱表內。注意：在 Lua 中，每次壓入一個 CFucntion 都會重新分配內存創建一個新對象。所以應該盡可能的共用。

每次從 C 對象指針生成 fulluserdata 時，都會去檢查以前是否生成過。這樣才能使引用計數統一計算。

代碼隨手寫的，并沒有經過嚴格的測試，如果誰想拿去用可自便，但發現 bug 請通知我修改過來。

原文鏈接：http://tech.it168.com/j/2008-02-17/200802171052983.shtml