0Pricing
Lua Academy · Урок

Указатели, структуры и массивы в FFI

Работайте с указателями C, типами структур и выделением массивов в FFI.

«Указатели, структуры и массивы в FFI» — бесплатный урок Lua Academy на CoddyKit. Это урок 3 из 4. Ты можешь прочитать весь урок бесплатно ниже — а потом практиковать его прямо в браузере с встроенным редактором кода и ИИ-репетитором 24/7. Это часть пути обучения Lua Academy, и твой прогресс синхронизируется между веб-версией и приложением CoddyKit. Курс Lua Academy содержит 4 уроков всего.

Типы C в FFI

FFI поддерживает все стандартные типы C: int, float, double, char, указатели, массивы и структуры. Объявляйте их с помощью ffi.cdef.

Создание массивов C

Выделите массив C с помощью ffi.new("type[N]"). Обращайтесь к элементам по индексам, начиная с 0 (соглашение C).

local ffi = require("ffi")
local arr = ffi.new("int[5]", {10, 20, 30, 40, 50})
print(arr[0], arr[1], arr[4])  -- 10  20  50

Указатели

Создавайте указатель на значение или выделяйте память под типы указателей. Для разыменования используйте ptr[0].

local ffi = require("ffi")
local p = ffi.new("int[1]", 42)  -- int* pointing to 42
print(p[0])   -- 42
p[0] = 99
print(p[0])   -- 99

Определение и доступ к структурам

Объявите структуру в cdef, затем создавайте экземпляры с помощью ffi.new и обращайтесь к полям через точечную нотацию.

ffi.cdef[[
  typedef struct {
    float x, y, z;
  } Vec3;
]]
local v = ffi.new("Vec3", 1.0, 2.0, 3.0)
print(v.x, v.y, v.z)

Массив структур

Создавайте массивы структур для обработки больших объёмов данных — это распространённый подход в игровых движках и численных вычислениях.

local particles = ffi.new("Vec3[1000]")
for i = 0, 999 do
  particles[i].x = i * 0.1
  particles[i].y = 0
  particles[i].z = 0
end

Арифметика указателей

Перемещайте указатель с помощью ptr + n. Возвращается новый указатель со смещением на n элементов, а не байтов.

local arr = ffi.new("int[5]", {1,2,3,4,5})
local p = arr + 2   -- pointer to arr[2]
print(p[0])         -- 3

ffi.cast: приведение типов

ffi.cast(ctype, val) интерпретирует значение как другой тип C. Используйте эту возможность осторожно: неправильное приведение приводит к неопределённому поведению.

local ffi = require("ffi")
local i = ffi.cast("int32_t", -1)
print(i)  -- -1
local u = ffi.cast("uint32_t", i)
print(u)  -- 4294967295

ffi.sizeof и ffi.alignof

ffi.sizeof("Vec3") возвращает размер типа C в байтах. ffi.alignof возвращает требование к его выравниванию.

ffi.gc: присоединение финализаторов

ffi.gc(ptr, cleanup) присоединяет функцию Lua к указателю C, чтобы она вызывалась при сборке указателя сборщиком мусора, обеспечивая RAII для памяти C.

local p = ffi.gc(ffi.C.malloc(1024), ffi.C.free)
-- p is automatically freed when GC collects it

Проверка нулевых указателей

Сравнивайте указатели с nil (при сравнении через FFI он равен указателю C NULL).

local ptr = lib.allocate()
if ptr == nil then error("allocation failed") end

Производительность массивов C

Массивы C, доступные через FFI, значительно быстрее таблиц Lua для числовых данных: отсутствуют упаковка значений, поиск по хешу и проверки типов.

Вопрос о массивах FFI

Какие индексы использует FFI для массивов C?

Итоги: указатели, структуры и массивы в FFI

Создавайте массивы C с помощью ffi.new("type[N]") (индексация с 0), обращайтесь к полям структур через точечную нотацию, используйте ffi.cast для переинтерпретации типов и ffi.gc для автоматического освобождения памяти C.

Часто задаваемые вопросы

Урок «Указатели, структуры и массивы в FFI» бесплатный?

Да — полный текст урока «Указатели, структуры и массивы в FFI» бесплатно доступен здесь в веб-версии. Чтобы практиковать его интерактивно (встроенный редактор кода и ИИ-репетитор 24/7) и разблокировать остальной курс Lua Academy, подпишись на CoddyKit PRO. Курс Lua Academy содержит 4 уроков всего.

Чему я научусь в уроке «Указатели, структуры и массивы в FFI»?

Работайте с указателями C, типами структур и выделением массивов в FFI. Ты практикуешь Lua Academy с помощью реального кода, который запускаешь прямо в браузере, и ИИ-репетитор 24/7 отвечает на твои вопросы во время урока.

Нужен ли мне опыт, чтобы начать Lua Academy?

Предыдущий опыт не требуется. Lua Academy на CoddyKit структурирован для всех уровней — от новичков до продвинутых, поэтому ты можешь начать отсюда или с самого начала и учиться в своем темпе. Это урок 3 из 4.

Сколько времени занимает урок «Указатели, структуры и массивы в FFI»?

Большинство уроков CoddyKit занимают около 5–10 минут. Каждый из них компактный и интерактивный, поэтому ты постоянно делаешь прогресс и продолжаешь с того же места в веб-версии и приложении.

Можно ли писать и запускать код в этом уроке Lua Academy?

Да. Каждый урок Lua Academy включает встроенный редактор кода, поэтому ты пишешь и запускаешь реальный код прямо в браузере и получаешь моментальную обратную связь от AI — локальная установка не требуется.

Все уроки этого курса

  1. Основы FFI: ffi.cdef и ffi.load
  2. Вызов функций C через FFI
  3. Указатели, структуры и массивы в FFI
  4. Обратные вызовы: передача функций Lua в C
← Назад к Lua Academy