c++ - 使用 C/C++ 作为脚本语言

Question

我正在尝试创建一个将 C/C++ 用作“脚本语言”的架构。我已经有一个原型(prototype)基于:

http://www.codeproject.com/Articles/29999/Compiling-C-code-at-runtime

和

http://runtimecompiledcplusplus.blogspot.com

我的原型(prototype)允许我重新编译动态链接库/共享对象并在运行时重新加载它。我只有一个小问题让我们以下面的代码为例:

[ bot.c ]

typedef struct
{
    float health;

    float speed;

    bool  alive;

} Bot;

Bot bot = { .health = 100.0f,
        .speed  = 1.0f,
        .alive  = true };

void OnCollision( void )
{
    bot.health -= 10.0f;

    if( bot.health <= 0.0f )
    { bot.alive = false; }
}


void OnUpdate( void )
{
    if( bot.alive )
    {
        /* Update animation */
    }
}

如果将 bot.c 脚本分配给 1 个机器人，则没问题，但如果我将回调分配给多个机器人，它们将共享相同的数据(1 个被击中，它们都被击中!)。如何为每个机器人“单独”运行机器人脚本？

我已经研究了 C/C++ 中的协程(使用 setjmp/longjmp)，但它对 C++ 构造函数和析构函数有风险(并且还强制您将宏集成到您的函数中，在我的情况下这不是我的用户的选项) .

我在考虑运行多个线程，但会出现同样的问题(因为数据来自dll/所以它是共享的)。我不太熟悉 fork/co-process，但它似乎不适用于我的情况。而且我不认为管道也是一种选择......我几乎被困住了。

有什么办法可以解决这个问题吗？

ps:是的，我知道像 Lua 或 Javascript (V8) 这样的脚本语言有内置协程，或者在 Lua lua_thread 的情况下可以解决我的问题，但我想坚持使用 C/C++ 接口(interface)供用户使用代码，因为它对于游戏性能至关重要!

Answer 1

您不需要协程之类的东西。问题是您只有一个全局变量来保存数据，而您只需要它的多个实例。

现在标准共享库机制不允许您复制模块的静态数据，但您不需要这样做。只是不要静态分配数据，而是创建它的多个实例。

在 C++ 中，它会更容易使用，但实现起来会有些困难，因为您需要计算错位的符号名称并更正咒语以执行新建和删除操作。该脚本看起来像:

class Bot {
    float health;
    float speed;
    bool  alive;
    Bot()
    void OnCollision();
    void OnUpdate();
}
Bot::Bot() : health(100.0f), speed(1.0f), alive(true) {}
...

您需要知道类名，但这可以从模块名或类似的名称中派生出来。 您可以编写一个模板来生成一堆静态函数，以便在某种程度上可移植地处理初始化。喜欢:

struct ModuleBase {
    void *(*Init)();
    void (*Done)(void *);
    void (*Collision)(void *);
    void (*Update)(void *);
    ModuleBase(void *(*I)(), void (*D)(void *), void (*C)(void *), void (*U)(void *)) : Init(I), Done(D), Collision(C), Update(U) {}
};
template <typename T>
class Module : public ModuleBase {
    static void *InitFunc() { return static_cast<void *>(new T()); }
    static void DoneFunc(void *x) { delete static_cast<T *>(x); }
    static void CollisionFunc(void *x) { static_cast<T *>(x)->OnCollision(); }
    static void UpdateFunc(void *x) { static_cast<T *>(x)->OnUpdate(); }
public:
    Module() : ModuleBase(&InitFunc, &DoneFunc, &CollisionFunc, &UpdateFunc) {}
};

像这样使用

Module<Bot> bot;

在“脚本”的末尾。比起您只查找该符号并调用其中的函数指针。

在 C 中它会更难使用，因为您需要显式地编写 init 和 deinit 函数，但您已经知道如何调用它:

struct Bot { ... }
// NO INSTANCES HERE!
void *Init(void) {
    Bot *bot = malloc(sizeof(Bot));
    bot->health = 100.0f;
    bot->speed = 1.0f;
    bot->alive = true;
    return bot;
}
void Done(void *bot) {
    free(bot);
}
void OnCollision(void *void_bot)
{
    Bot *bot = void_bot;
    ...
}
void OnUpdate(void *void_bot)
{
    Bot *bot = void_bot;
    ...
}

在任何一种情况下，您只需创建任意数量的实例，使用 operator new[] 和 Bot 构造函数或使用 Init 并调用具有适当参数的函数/方法。