【学习笔记】从零开始学ToLua（四）tolua原理解析

lua调用C#

• tolua中lua调用C#是基于去反射。
• 把所有的c#类的public成员变量、成员函数，都导出到一个相对应的Wrap类中，而这些成员函数通过特殊的标记，映射到lua的虚拟机中，当在lua中调用相对应的函数时候，直接调用映射进去的c# wrap函数，然后再调用到实际的c#类，完成调用过程。
• 当lua虚拟机启动的时候，会将此wrap文件加载进lua虚拟机，然后lua就可以识别此调用了。
• 最后就形成了Lua 调用 Wrap , Wrap调用C#的模式，实现了Lua调用C# 

生成wrap文件

• 生成Wrap文件需要使用者自己手动的去CustomSetting，填写需要Wrap的文件

• BindLua.cs 文件，里面有个叫Binding的函数，我们手动填写要绑定的类型会被添加到里面的list的里。
• 那里面会通过GenLuaBinders绑定wrap并注册到虚拟机

lua中对C#对象的交互

ObjectTranslator.cs

这个类代码不多，它存在的主要意义就是给lua中对C#对象的交互提供了基础，简单来说就是C#中的对象在传给lua时并不是直接把对象暴露给了lua，而是在这个OjbectTranslator里面注册并返回一个索引（可以理解为windows编程中的句柄），并把这个索引包装成一个userdata传递给lua，并且设置元表。具体可以查看tolua_pushnewudata代码。

而在lua需要通过上面传到lua里面的对象调用C#的方法时，它会调用ToLua.CheckObject或者ToLua.ToObject从ObjectTranslator获取真正的C#对象。

C#与Lua数据交互（lua虚拟栈）

• C#与lua的数据交互是基于一个Lua先进后出的虚拟栈
• 可以压入数字，字符串，表table，闭包func
•  

C#与Lua通信（P/Invoke）

• 所有的通信都是基于P/Invoke模式（性能低）类似JNI
• P/Invoke：公共语言运行库（CLR）的interop功能（称为平台调用（P/Invoke））
• 命名空间：System.Runtime.InteropServices

 tolua的优化方式汇总

• BinderLua太多wrap很慢（反射与去反射共存）
• Lua代码打入AssetBundle为了绕过苹果检测
• 动态注册Wrap文件到Lua虚拟机（tolua延伸）
• ToLuaExport. memberFilter的函数过滤
• 尽量减少c#调用lua的次数来做主题优化思想
• 尽量使用lua中的容器table取代c#中的所有容器
• 例子CallLuaFunction_02里附带了no gc alloc调用方式
• Lua的bytecode模式性能要低于Lua源码执行
• 取消动态参数：打开LuaFunction.cs文件，找到函数声明：

public object[] Call(params object[] args){
    return call(args, null);
}

取消动态参数args，可用较笨方法，就是定义6-7个默认参数，不够再加。

• 安卓平台如果使用luajit的话，记得在lua最开始执行的地方请开启 jit.off()，性能会提升N倍。
• 记得安卓平台上在加上jit.opt.start(3)，相当于c++程序-O3，可选范围0-3，性能还会提升。Luajit作者建议-O2

tolua部分代码说明

tolua#的核心运行时

tolua#的运行代码包含SourceGenerate下面的绑定代码以及ToLuaàBaseType代码以及Core下面的核心代码。接下来我们着重讲一下Core下面的几个主要类。

LuaAttribute.cs

它在tolua#生成绑定代码时做一些标示使用。Attribute 是一种可由用户自由定义的修饰符（Modifier），可以用来修饰各种需要被修饰的目标。特性Attribute 的作用是添加元数据。元数据可以被工具支持，比如：编译器用元数据来辅助编译，调试器用元数据来调试程序。Unity以及tolua#中就会用Attribute来辅助做一些事情。

LuaBaseRef.cs

Lua中对象对应C#中对象的一个基类（子类有LuaTable,LuaFunction,LuaThread），主要作用是有一个reference指向lua里面的对象，引用计数判断两个对象是否相等等。

LuaDll.cs

这个类的主要作用就是实现了C#调用原生代码的功能.

LuaState.cs

这里面是对真正的lua_State的封装，包括初始化lua路径，加载相应的lua文件，注册我们前面生成的绑定代码以及各种辅助函数。

ObjectTranslator.cs

接下来，我们着重说一下这个ObjectTranslator这个类，这个类代码不多，它存在的主要意义就是给lua中对C#对象的交互提供了基础，简单来说就是C#中的对象在传给lua时并不是直接把对象暴露给了lua，而是在这个OjbectTranslator里面注册并返回一个索引（可以理解为windows编程中的句柄），并把这个索引包装成一个userdata传递给lua，并且设置元表。具体可以查看tolua_pushnewudata代码。

而在lua需要通过上面传到lua里面的对象调用C#的方法时，它会调用ToLua.CheckObject或者ToLua.ToObject从ObjectTranslator获取真正的C#对象。

userdata

userdata实际上是一个指针地址，通过对这个userdata设置不同的metatable来区分userdata对应的c#类型

要更详细地了解userdata内容可以阅读   tolua#中的userdata @xsxjin

 

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参考资料 http://richbabe.top/2018/07/20/ulua-tolua%E5%8E%9F%E7%90%86%E8%A7%A3%E6%9E%90/ @RichBaby

https://www.cnblogs.com/yptianma/p/11797925.html @天马yp