Lua userdata数组访问和方法

我用C语言编写了一个用于Lua的userdata类型.它有一些数组类型属性和各种方法.现在,如果你是这种类型,我使用你：set(k,v)resp. u：获取(k)访问数据,例如u：sort()作为方法.为此,我将__index设置为包含这些方法的表.现在,如果我想使用u [k] = v或u [k]访问数据,我需要设置__newindex和__index来设置resp get.但是其他方法再也无法访问了……

在C中处理这个问题的最佳方法是什么？我猜我需要在C中编写一个函数来注册为__index并以某种方式处理它.也许检查密钥是否属于Lua方法表,如果是,则调用它.

任何帮助/提示将不胜感激.我没有找到这样的例子,虽然这对我来说似乎是很自然的事情.

编辑：在Lua中添加了我的C版解决方案,在下面的答案中发布.这或多或少都是直接翻译,所以所有功劳都归功于@ gilles-gregoire.

以下C函数注册为__index元方法.

static int permL_index(lua_State *L) {
  struct perm **pp = luaL_checkudata(L, 1, PERM_MT);
  int i;

  luaL_getmetatable(L, PERM_MT);
  lua_pushvalue(L, 2);
  lua_rawget(L, -2);

  if ( lua_isnil(L, -1) ) {
    /* found no method, so get value from userdata. */
    i = luaL_checkint(L, 2);
    luaL_argcheck(L, 1 <= i && i <= (*pp)->n, 2, "index out of range");

    lua_pushinteger(L, (*pp)->v[i-1]);
  };

  return 1;
};

这是执行此操作的代码,

int luaopen_perm(lua_State *L) {

  luaL_newmetatable(L, PERM_MT);
  luaL_setfuncs(L, permL_methods, 0);
  luaL_setfuncs(L, permL_functions, 0);
  lua_pop(L, 1);

  luaL_newlib(L, permL_functions);

  return 1;
};

其中permL_methods是

static const struct luaL_Reg permL_methods[] = {
  { "__index",      permL_index           },
  { "__eq",         permL_equal           },
  { "__tostring",   permL_tostring        },
  { "__gc",         permL_destroy         },
  [...]
  { NULL,           NULL                  }
};

和permL_functions是

static const struct luaL_Reg permL_functions[] = {
  { "inverse",      permL_new_inverse     },
  { "product",      permL_new_product     },
  { "composition",  permL_new_composition },
  [...]
  { NULL,           NULL                  }
};

这看起来像一个可以用嵌套元表解决的问题.你需要一个metatable用于方法(比如你的sort()方法),第二个用于索引操作.第二个metatable实际上是metatable方法的metatable.

让我把它写成lua代码.你需要3个表：

-- the userdata object. I'm using a table here,
-- but it will work the same with a C userdata
u = {}

-- the "methods" metatable:
mt = {sort = function() print('sorting...') end}

-- the "operators" metatable:
op_mt = {__index = function() print('get') end}

现在,棘手的部分就在这里：当你调用一个方法时,lua会首先查找你.
如果它找不到它,它将在你的metatable的__index字段指向的表中查找…而Lua将重复该表的进程！

-- first level metatable
mt.__index = mt
setmetatable(u, mt)

-- second level metatable
setmetatable(mt, op_mt)

你现在可以像这样使用你的：

> u:sort()
sorting...
> = u[1]
get
nil

编辑：通过使用__index元方法的函数更好的解决方案

使用__index元方法的函数可能是正确的方法：

u = {}
mt = {sort = function() print('sorting...') end}
setmetatable(u, mt)
mt.__index = function(t, key)
    -- use rawget to avoid recursion
    local mt_val = rawget(mt, key)
    if mt_val ~=nil then
        return mt_val
    else
        print('this is a get on object', t)
    end
end

用法：

> print(u)
table: 0x7fb1eb601c30
> u:sort()
sorting...
> = u[1]
this is a get on object    table: 0x7fb1eb601c30
nil
>