c++ - 从 Lua 修改 main() 中的 C++ 数组，无需额外分配

Question

我正在绘制一个小型 C++ 程序，它将数组传递给 Lua 并在那里对其进行修改，我打算在程序中读取一个 lua 脚本，这样我就可以修改它而无需重新编译程序
我的第一个障碍是确保 Lua 能够修改已经分配的数组，而不是让它们在 Lua 空间中再次分配。数据将是 float 的，大小会非常大，但我现在开始很小。
为了简化这个界面，我尝试了 LuaBridge 2.6，但它没有提供预期的结果。下面是一个完全“工作”的程序。

#include <iostream>
#include <cstdint>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <lua5.3/lua.hpp>
#include <LuaBridge/LuaBridge.h>

int main(void)
    {
    const uint32_t      LENGTH = 512 * 256;
    std::vector <float> input(LENGTH),
                        output(LENGTH);

    memset(output.data(), 0, LENGTH * sizeof(float));   // Zero the output
    for(uint32_t i = 0; i < LENGTH; i++)                // Populate input
        input[i] = (float)i + 0.5f;

    lua_State *luastate = luaL_newstate();
    luabridge::push(luastate, input.data());    // Supposedly passing a pointer to the first element of input, according to LuaBridge manual chap 3-3.1
    luabridge::push(luastate, output.data());   // Same for output

    luaL_dostring(luastate, "output[10] = input[256]");     // Expecting to assign this value in the C++ arrays, not in the Lua space
    lua_getglobal(luastate, "output[10]");                  // Find this assigned value in the Lua stack
    lua_Number val = lua_tonumber(luastate, 1);             // Retrieving this value from Lua to C++

    std::cout << input[256] << ", " << output[10] << ", " << val << std::endl;  // The values of val and in output[10] don't match

    lua_close(luastate);

    return 0;
    }

请注意，没有任何匹配项。 Lua 中的 output[10] 不是 C++ 空间中 input[256] 的值，而是 input[0]。
C++ 输出数组没有从 Lua 内部更新，cout 显示它保持我们初始化的状态 (0)。
为了确认这一点，我们将 output[10] 的这个值推送到堆栈中，它不是 C++ 中的 input[256]，而是从 C++ 中检索的。
你们能纠正我或指出我应该在哪里实现这一目标吗？
======= 2020 年 8 月 11 日更新 =======
为了澄清程序正在做什么(或应该做什么)，在阅读了 Robert 和 Joseph 的考虑之后，我在下面发布了 C++ 部分和它调用的 lua 脚本的更新版本。请注意，我放弃了 LuaBridge，因为我在第一次尝试中没有成功:
C++:

#include <iostream>
#include <cstdint>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <luajit-2.0/lua.hpp>  // LuaJIT 2.0.4 from Ubuntu 16.04

int main(void)
    {
    const uint32_t      LENGTH = 256 * 512;
    std::vector <float> input(LENGTH),
                        output(LENGTH);

    memset(output.data(), 0, LENGTH * sizeof(float));
    for(uint32_t i = 0; i < LENGTH; i++)
        input[i] = (float)i + 0.5f;

    lua_State *luastate = luaL_newstate();
    luaL_openlibs(luastate);

    // Here I have to pass &input[0], &output[0] and LENGTH
    // to Lua, which in turn will pass to whatever functions
    // are being called from a .so lib opened in Lua-side

    luaL_dofile(luastate, "my_script.lua");    
    lua_close(luastate);

    return 0;
    }

Lua 脚本如下所示:

local ffi = require("ffi")
local mylib = ffi.load("/path_to_lib/mylib.so")

-- Here I import and call any fuctions needed from mylib.so
-- without needing to recompile anything, just change this script
-- At this point the script has to know &input[0], &output[0] and LENGTH

ffi.cdef[[int func1(const float *in, float *out, const uint32_t LEN);]]
ffi.cdef[[int func2(const float *in, float *out, const uint32_t LEN);]]
ffi.cdef[[int funcX(const float *in, float *out, const uint32_t LEN);]]

if(mylib.func1(input, output, LENGTH) == 0) then
    print("Func1 ran successfuly.")
else
    print("Func1 failed.")
end

Answer 1

I am sketching a small C++ program that will pass arrays to Lua

The data will be float and the size will be really large,

我的建议:

将缓冲区保留在 C 端(例如作为全局变量)

向 LUA 公开 C 函数 GetTableValue(Index)

向 Lua 公开 C 函数 SetTableValue(Index, Value)

它应该是这样的:

static int LUA_GetTableValue (lua_State *LuaState)
{
  float Value;

  /* lua_gettop returns the number of arguments */
  if ((lua_gettop(LuaState) == 1) && (lua_isinteger(LuaState, -1)))
  {
    /* Get event string to execute (first parameter) */
    Offset = lua_tointeger(LuaState, -1);

    /* Get table value */
    Value  = LUA_FloatTable[Offset];

    /* Push result to the stack */
    lua_pushnumber(Value);
  }
  else
  {
    lua_pushnil(LuaState);  
  }

  /* return 1 value */
  return 1;
}

您还需要注册该功能:

lua_register(LuaState, "GetTableValue", LUA_GetTableValue);

我让你写SetTableValue但它应该非常接近。
这样做，缓冲区在 C 端，可以从 Lua 访问。具有专用功能。