Projekt Micarpet Projektbericht - artecLab - Universität Bremen

Projekt MiCarpet Projektbericht
12.5 Scriptsystem
Die Rolle des Scripting in einem System ist in erster Linie darauf zu reduzieren, die Funktionen, die das
Interface bzw. die Engine liefert, auf einer tieferen Schicht abzubilden und ggf. neu zu strukturieren, um
darauf - eingebettet in ein System - zur Laufzeit Einfluß zu nehmen. Der Hintergrund dieser Maßnahme
besteht darin, daß man so die Scriptsprache als Werkzeug einsetzt, um durch die Menge der vorgesehenen
Funktionen eine Ablauflogik zu erstellen. Somit entlastet man den Programm Code, da sonst zahlreiche
Funktionen für bestimmte, teilweise einmalig gebrauchte Detaillösungen diesen überfluten würden. Dazu
kann sobald das Interface zum Hauptprogramm definiert ist, die Entwicklung von Scripten praktisch
unabhängig von der Entwicklung und auch noch in späteren Phasen erfolgen, da die Scripte idR. nicht
kompiliert werden (und wenn dann unabhängig vom Hauptsystem). Die zur Verfügung gestellten Sprachmittel
sollten sich dadurch auszeichnen, daß sie es ermöglichen, die typischen Probleme direkt zu lösen;
also häufig eingestetzte Funktionalitäten und Abläufe so zu strukturieren, daß nicht lediglich die Funktionalität
des Interfaces wiedergegeben wird, sondern diese Funktionen innerhalb des Sriptsystems zu
neuen Lösungsmitteln für Standardprobleme zur Verfügung gestellt werden, ohne den Umweg über das
komplette Programm Interface zu nehmen; also einer Steigerung des Abstraktions-Levels.
die Sprache LUA Die Sprache LUA [?] ist eine relativ populäre, dynamisch getypte Scriptsprache, die
als Freie Software zur Verfügung steht und ein C-Programm Interface mit entsprechenden Bindung an
ANSI C Code zur Verfügung stellt (siehe [?])I. Die LUA Virtual Machine interpretiert das entsprechende
Script oder führt den zuvor kompilierten Bytecode aus. Die nötige Bindung an C++ Strukuren wird von
der LUA Erweiterung luabind übernommen.
Binden bedeutet in diesem Fall, daß bestimmte Funktionen im C-Code LUA bzw. der zur Laufzeit aktiven
Virtual Machine bekannt gemacht werden und aus LUA Scripten heraus diese Funktionen aufgerufen,
angesprungen werden können und zum Script zurückgekehrt werden kann.
Funktionsabbildung Die Funktionsbindung zwischen LUA und dem System wird damit von luabind
[?] übernommen. LUA bietet lediglich die Möglichkeit, C-Funktionen des Typs static int mit der
Signatur lua_State* - einem Pointer auf einen LUA Stack - an die Virtual Machine zu binden. Die
Grenzen liegen somit klar darin, daß man für jede einzelne Funktionalität eine eigene Funktion benötigt
und man Parameter manuell auf den Stack legen und behandeln muß, daß sie fehlerrobust (bei Aufrufen
aus LUA unterschiedlicher Signaturen) wieder entnommen werden.
Hier kommt luabind zum Einsatz welches eine Meta Struktur über Template Klassen anbietet um die
Bindung von C++ Funktionen beliebiger Signatur, wie Rückgabetypen und Klassen zu ermöglichen. Bei
Klassen können ebenso die Member (teilweise) gebunden, Vererbung der Stuktur zwischen C++ und
LUA erfolgen. Dabei stellt luabind keine eigene Bindung an LUA her, sondern übersetzt die Bindung
von C++ Strukturen über das Interface in LUA Bindungen, welche über die zusätzlichen Verwaltungsund
Kommunikationsstukturen verfügt, um LUA eine Klassenstruktur zu bieten.
Die Kernfunktionalität des Scriptsystem auf Engineseite ist in den Klassen CScript und
CScriptInterface beschrieben. Ersteres ist für die Funktionalität des Scriptsystems bzw. der Virtual
Machine, letzteres für die Kommunikation zwischen Engine und Scriptsystem zutändig. Beim Starten
der Engine wird nach dem Hochfahren der Virtual Machine und dem Dazuladen diverser Libraries die
Bindung der deklarierten Funktionen, Klassen und Member vorgenommen:
1. luabind::def( “foo”, &lua_foo );
2. luabind::class_< CLuaObj >( “Obj” )
3. .def( “getType”, &CObj::getType )
6. Januar 2005 Seite 112