什麼是wrap文件
每個wrap文件都是對一個c#類的包裝,在lua中,通過對wrap類中的函數調用,間接的對c#實例進行操作。
wrap類文件生成和使用的總體流程
生成一個wrap文件的流程
這部分主要通過分析類的反射信息完成。
wrap文件內容解析
使用UnityEngine_GameObjectWrap.cs進行舉例。
註冊部分
public static void Register(LuaState L) { L.BeginClass(typeof(UnityEngine.GameObject), typeof(UnityEngine.Object)); L.RegFunction("CreatePrimitive", CreatePrimitive); L.RegFunction("GetComponent", GetComponent); L.RegFunction("GetComponentInChildren", GetComponentInChildren); L.RegFunction("GetComponentInParent", GetComponentInParent); L.RegFunction("GetComponents", GetComponents); L.RegFunction("GetComponentsInChildren", GetComponentsInChildren); L.RegFunction("GetComponentsInParent", GetComponentsInParent); L.RegFunction("SetActive", SetActive); L.RegFunction("CompareTag", CompareTag); L.RegFunction("FindGameObjectWithTag", FindGameObjectWithTag); L.RegFunction("FindWithTag", FindWithTag); L.RegFunction("FindGameObjectsWithTag", FindGameObjectsWithTag); L.RegFunction("Find", Find); L.RegFunction("AddComponent", AddComponent); L.RegFunction("BroadcastMessage", BroadcastMessage); L.RegFunction("SendMessageUpwards", SendMessageUpwards); L.RegFunction("SendMessage", SendMessage); L.RegFunction("New", _CreateUnityEngine_GameObject); L.RegFunction("__eq", op_Equality); L.RegFunction("__tostring", ToLua.op_ToString); L.RegVar("transform", get_transform, null); L.RegVar("layer", get_layer, set_layer); L.RegVar("activeSelf", get_activeSelf, null); L.RegVar("activeInHierarchy", get_activeInHierarchy, null); L.RegVar("isStatic", get_isStatic, set_isStatic); L.RegVar("tag", get_tag, set_tag); L.RegVar("scene", get_scene, null); L.RegVar("gameObject", get_gameObject, null); L.EndClass(); }
這部分代碼由GenRegisterFunction()生成,可以看到,這些代碼分爲了4部分: 1.BeginClass部分,負責類在lua中的初始化部分 2.RegFunction部分,負責將函數註冊到lua中 3.RegVar部分,負責將變量和屬性註冊到lua中 4.EndClass部分,負責類結束註冊的收尾工作
BeginClass部分
①用於創建類和類的元表,如果類的元表的元表(類的元表是承載每個類方法和屬性的實體,類的元表的元表就是類的父類) ②將類添加到loaded表中。 ③設置每個類的元表的通用的元方法和屬性,__gc,name,ref,__cal,__index,__newindex。
RegFunction部分
每一個RefFunction做的事都很簡單,將每個函數轉化爲一個指針,然後添加到類的元表中去,與將一個c函數註冊到lua中是一樣的。
RegVar部分
每一個變量或屬性或被包裝成get_xxx,set_xxx函數註冊添加到類的元表的gettag,settag表中去,用於調用和獲取。
EndClass部分
做了兩件事: ①設置類的元表 ②把該類加到所在模塊代表的表中(如將GameObject加入到UnityEngine表中)
每個函數的實體部分
由於構造函數,this[],get_xxx,set_xxx的原理都差不多,都是通過反射的信息生成的,所以放在一起用一個實例講一下(使用GameObject的GetComponent函數進行說明)。
[MonoPInvokeCallbackAttribute(typeof(LuaCSFunction))] static int GetComponent(IntPtr L) { try { //獲取棧中參數的個數 int count = LuaDLL.lua_gettop(L); //根據棧中元素的個數和元素的類型判斷該使用那一個重載 if (count == 2 && TypeChecker.CheckTypes<string>(L, 2)) { //將棧底的元素取出來,這個obj在棧中是一個fulluserdata,需要先將這個fulluserdata轉化成對應的c#實例,也就是調用這個GetComponent函數的GameObject實例 UnityEngine.GameObject obj = (UnityEngine.GameObject)ToLua.CheckObject(L, 1, typeof(UnityEngine.GameObject)); //將棧底的上一個元素取出來,也就是GetComponent(string type)的參數 string arg0 = ToLua.ToString(L, 2); //通過obj,arg0直接第調用GetCompent(string type)函數 UnityEngine.Component o = obj.GetComponent(arg0); //將調用結果壓棧 ToLua.Push(L, o); //返回參數的個數 return 1; } //另一個GetComponent的重載,跟上一個差不多,就不詳細說明了 else if (count == 2 && TypeChecker.CheckTypes<System.Type>(L, 2)) { UnityEngine.GameObject obj = (UnityEngine.GameObject)ToLua.CheckObject(L, 1, typeof(UnityEngine.GameObject)); System.Type arg0 = (System.Type)ToLua.ToObject(L, 2); UnityEngine.Component o = obj.GetComponent(arg0); ToLua.Push(L, o); return 1; } //參數數量或類型不對,沒有找到對應的重載,拋出錯誤 else { return LuaDLL.luaL_throw(L, "invalid arguments to method: UnityEngine.GameObject.GetComponent"); } } catch (Exception e) { return LuaDLL.toluaL_exception(L, e); } }
可以看到,GetComponent函數的內容,其實就是通過反射分析GetComponent的重載個數,每個重載的參數個數,類型生成的。具體內容和lua調用c函數差不多。
每個函數實際的調用過程
假如說在lua中有這麼一個調用:
local tempGameObject = UnityEngine.GameObject("temp") local transform = tempGameObject.GetComponent("Transform")
第二行代碼對應的實際調用過程是: 1.先去tempGameObject的元表GameObject元表中嘗試去取GetComponent函數,取到了。 2.調用取到的GetComponent函數,調用時會將tempGameObject,"Transform"作爲參數先壓棧,然後調用GetComponent函數。 3.接下來就進入GetComponent函數內部進行操作,因爲生成了新的ci,所以此時棧中只有tempGameOjbect,"Transfrom"兩個元素。 4.根據參數的數量和類型判斷需要使用的重載。 5.通過tempGameObject代表的c#實例的索引,在objects表中找到對應的實例。同時取出"Transform"這個參數,準備進行真正的函數調用。 6.執行obj.GetComponent(arg0),將結果包裝成一個fulluserdata後壓棧,結束調用。 7.lua中的transfrom變量賦值爲這個壓棧的fulluserdata。 8.結束。 其中3-7的操作都在c#中進行,也就是wrap文件中的GetComponent函數。
一個類通過wrap文件註冊進lua虛擬機後是什麼樣子的
使用GameObjectWrap進行舉例
可以看到GameObject的所有功能都是通過一個元表實現的,通過這個元表可以調用GameObjectWrap文件中的各個函數來實現對GameObject實例的操作,這個元表對使用者來說是不可見的,因爲我們平時只會在代碼中調用GameObject類,GameObject實例,並不會直接引用到這個元表,接下來來分析一下GameObject類,GameObject實例與這個元表的關係: ①GameObject類:其實只是一個放在_G表中供人調用的一個充當索引的表,我們通過它來觸發GameObject元表的各種元方法,實現對c#類的使用。 ②GameObject的實例:是一個fulluserdata,內容爲一個整數,這個整數代表了這個實例在objects表中的索引(objects是一個用list實現的回收鏈表,lua中調用的c#類實例都存在這個裏面,後面會講這個objects表),每次在lua中調用一個c#實例的方法時,都會通過這個索引找到這個索引在c#中對應的實例,然後進行操作,最後將操作結果轉化爲一個fulluserdata(或lua的內建類型,如bool等)壓棧,結束調用。
在lua中調用一個c#實例中的函數或變量的過程
local tempGameObject = UnityEngine.GameObject("temp") local instanceID = tempGameObject.GetInstanceID()
在瞭解了GameObject元表後,這些只是一些基礎的元表操作,就不多做解釋。
lua中c#實例的真正存儲位置
前面說了每一個c#實例在lua中是一個內容爲整數索引的fulluserdata,在進行函數調用時,通過這個整數索引查找和調用這個索引代表的實例的函數和變量。 生成或使用一個代表c#實例的lua變量的過程大概是這樣的。 還用這個例子來說明:
local tempGameObject = UnityEngine.GameObject("temp") local transform = tempGameObject.GetComponent("Transform")
所以說lua中調用和創建的c#實例實際都是存在c#中的objects表中,lua中的變量只是一個持有該c#實例索引位置的fulluserdata,並沒有直接對c#實例進行引用。 對c#實例進行函數的調用和變量的修改都是通過元表調用操作wrap文件中的函數進行的。
以上就是c#類如何通過wrap類在lua中進行使用的原理。