Lua：调用 __index 函数有效然后抛出错误

Question

我正在尝试编写 Lua 绑定，以便可以在用户数据上调用任意函数。下面是我一直在研究的一个 MCV 示例。

总而言之：我们将 C 函数 newarray 推送到 Lua 全局变量中的一个表中，这样就可以创建一个新的数组对象。假设数组是一个数据库记录。在使用newarray 生成它之后，我有两种操作要对其执行（对于这个不好的例子）：访问元素和销毁对象。

由于我不知道会有多少元素（在现实世界的示例中），我决定将__index 设为一个函数并使用 if 语句来确定该函数是“销毁”还是其他什么（即“给我这个元素”）。如果是“destroy”，则删除该对象；否则，返回请求的元素。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>

#include <lua.h>
#include <lauxlib.h>
#include <lualib.h>

#define TEST_METATABLE "_test_mt"

typedef struct
{
    int* array;
} array_t;

int newArray(lua_State* L)
{
    assert(lua_gettop(L) == 0);
    array_t* array = lua_newuserdata(L, sizeof(array_t));
    array->array = malloc(sizeof(int) * 10);

    for (int i = 0; i < 10; i++)
        array->array[i] = i;

    /* Set metatable */

    lua_getfield(L, LUA_REGISTRYINDEX, TEST_METATABLE);
    lua_setmetatable(L, -2);

    return 1;
}

int indexFunc(lua_State* L)
{
    int argc = lua_gettop(L);
    array_t* array = luaL_checkudata(L, 1, TEST_METATABLE);
    const char* key = luaL_checkstring(L, 2);
    int ret = 0;

    if (!strcmp(key, "destroy"))
    {
        if (argc != 2)
        {
            lua_settop(L, 0);
            luaL_error(L, "Invalid arguments");
        }

        if (array->array)
        {
            free(array->array);
            array->array = NULL;
        }

        printf("Finished destroy\n");

        lua_settop(L, 0);
    }
    else
    {
        if (argc != 2)
        {
            lua_settop(L, 0);
            luaL_error(L, "Invalid arguments");
        }

        if (lua_tointeger(L, 2))
        {
            lua_pushinteger(L, array->array[lua_tointeger(L, 2)]);
        }
        else
        {
            lua_settop(L, 0);
            luaL_error(L, "Bad index supplied");
        }

        lua_remove(L, 2);
        lua_remove(L, 1);
        ret = 1;
    }

    return ret;
}

int luaopen_TestArray(lua_State* L)
{
    /* Set up metatable */

    lua_newtable(L);

    lua_pushliteral(L, "__index");
    lua_pushcfunction(L, indexFunc);
    lua_settable(L, -3);

    lua_setfield(L, LUA_REGISTRYINDEX, TEST_METATABLE);

    /* Set up 'static' stuff */

    lua_newtable(L);

    lua_pushliteral(L, "newarray");
    lua_pushcfunction(L, newArray);
    lua_settable(L, -3);

    lua_setglobal(L, "TestArray");

    return 0;
}

我编译的是：

gcc -std=c99 -Wall -fPIC -shared -o TestArray.so test.c -llua

Lua测试程序如下：

require("TestArray")

a = TestArray.newarray()

print(a[5])

a:destroy()

输出：

$ lua test.lua
5
Finished destroy
lua: test.lua:7: attempt to call method 'destroy' (a nil value)
stack traceback:
        test.lua:7: in main chunk
        [C]: ?
$

所以 Lua 通过检索第 6 个元素的值（以 C 表示）并打印它（通过indexFunc 肯定会这样做）来完成它应该做的事情。然后它继续执行indexFunc 中的特定于销毁的代码，然后 试图寻找一个名为destroy 的函数，我不知道为什么。它找到了__index 元方法，所以我不明白为什么它后来在别处寻找。为什么会这样，我做错了什么？

Lua 版本：5.1.4。

Answer 1

__index 应该返回一个值。你的没有。

具体来说，当你写这个时：

a:destroy()

相当于：

getmetatable(a).__index(a, "destroy")(a)

即调用 __index 元方法，然后调用它返回的任何内容，并将其传递给 a 作为参数。

但是，如果我们查看您的 __index 实现，它不尊重该合同：

int indexFunc(lua_State* L)
{
  int argc = lua_gettop(L);
  array_t* array = luaL_checkudata(L, 1, TEST_METATABLE);
  const char* key = luaL_checkstring(L, 2);
  int ret = 0;

  if (!strcmp(key, "destroy"))
  {
    /* ... delete the array ... */
    lua_settop(L, 0);
  }
  else
  {
    /* ... push the value ... */
  }

  return ret; /* since key == "destroy", ret == 0 here */
}

如果键是"destroy"，则不返回函数；相反，它立即销毁数组并且不返回任何内容，在这种情况下相当于返回 nil。然后 lua 代码尝试调用返回的 nil 并爆炸。

相反，您需要创建一个单独的函数来执行销毁，例如

int destroyFunc(lua_State * L) {
  array_t array = luaL_checkudata(L, 1, TEST_METATABLE);
  free(array->array);
  array->array = NULL;
  return 0;
}

然后让你的 __index 返回那个函数而不是调用它：

lua_pushcfunction(L, destroyFunc);
return 1;

此时 Lua 代码将能够调用该函数。