userdata和lightuserdata在Lua中是什么？

好的，userdata 是从 C 侧获取的数据，可以在 Lua 中使用。例如，像 io.input 这样的文件句柄是 userdata（尝试 print（type（io.input）））。如果您开始与 Lua C-API 搞混或使用 newproxy 函数，则需要自己使用它，后者会在其中提供一个空的 userdatum，您可以在其上设置 metatable（请参见 Hidden Features http://lua-users.org/wiki/HiddenFeatures）在 Lua-users 维基上）。

一个很好的介绍是： http://www.lua.org/pil/28.html

至于 C 函数的内容：是的，您可以将 C 函数注册为从 Lua 内部调用的函数，但它不会让您获得其他数据类型、指向 C 端数据的指针等等。

当您有一些数据需要由 Lua GC 管理时，您可以使用 userdata。例如，您可以将其用于 C++ 对象。一些包含 userdata 的 C++ 对象示例：您可以将一个 C++ 对象保存在 userdata 中，然后在 C++ 中忘记它，因为它将由 Lua 管理。因此，您可以在 Lua 变量中引用它，并将其传递给调用 C++ 对象成员函数的函数。当然，还有一些通用的方法，例如在 userdata 中放置一个通用函数对象，将其绑定为 C 闭包的上值，并将该 C 闭包注册到代表 C++ 对象的 Lua 对象上（这也涉及到 userdata）。

如果您不希望 Lua GC 管理您的对象，只想从 Lua 中引用您的 C++ 对象，您可以将指向它的指针存储为轻量级 userdata。

一个userdata是一个任意大小和内容的垃圾回收值。您可以通过C API创建一个userdata，使用lua_newuserdata()创建并推送它到堆栈，并给出一个指向其内容的指针，以便您可以自由地从C初始化。

它非常类似于调用malloc()。与malloc()的一个重要区别是，您不需要调用free()，而只是允许最后一个对其的引用消失，垃圾回收器最终将回收它的存储空间。

它们最有用的是用于保留从Lua管理但从C中有用的数据。它们支持单个元表，这是绑定C或C++对象到Lua的关键特性。您只需使用C编写的方法填充其元表，方法可以访问，修改和/或使用userdata的内容，结果是可从Lua访问的对象。一个很好的例子是io库，它将C的FILE *指针存储在userdata中，并提供绑定其实现的熟悉的read，write和类似的方法。通过实现一个__gc元方法，io库确保其中一个file对象在被收集时关闭关联的FILE *。

一个轻量级的userdata是您如何将指针表示为Lua中的值。您可以通过调用lua_pushlightuserdata()使用指针作为它的值创建一个light userdata。它们受Lua的管理方式与数字非常相似。当您需要以某种方式在Lua中命名C对象的名称，但对象的生存期不受Lua控制时，它们非常有用。当它们保持相同指针时，与数字相同，它们相等。像数字一样，只要它们在堆栈中或存储在变量中，它们将一直存在，而它们没有单个元表并且它们不会被垃圾回收。

首先，userdata 表示完全的用户数据。下面是两个实现 CharArray 的解决方案。具体请看下面的代码：

// 完全的用户数据
extern "C" int newarray(lua_State* L)
{
     int n = luaL_checkint(L, 1);
     size_t nbytes = sizeof(CharArray) + (n - 1)*sizeof(char);
     CharArray* a = (CharArray*)lua_newuserdata(L, nbytes);
     a->size = n;
     return 1;
}

// 轻量的用户数据
extern "C" int newlarray(lua_State* L)
{
    int n = luaL_checkint(L, 1);
    size_t nbytes = sizeof(CharArray) + (n - 1)*sizeof(char);
    CharArray* a = (CharArray*)(new char(nbytes));

    lua_pushlightuserdata(L,a);
    a->size = n;

    return 1;
}

完全的 userdata 是一个没有任何预定义操作的原始内存区域，必须由垃圾回收器进行管理。另一方面，轻量级的 userdata 只是一个表示 C 指针的值（即 void * 值）。轻量级的 userdata 不需要由垃圾收集器进行管理（因此也不会管理）。