Google V8编程详解(五)JS调用C++

    xiaoxiao2021-12-14  17

    最近由于忙着解决个人单身的问题,时隔这么久才更新第五章。

    上一章主要讲了Google V8的Context概念。那么其实Google V8的基本概念还有FunctionTemplate, ObjectTemplate等比较重要的基本概念,这些概念将在后续章节中进行渗透。

    本章主要来讲讲如何通过V8来实现JS调用C++。JS调用C++,分为JS调用C++函数(全局),和调用C++类。

    JS调用C++函数

    JS调用C++函数,就是通过FunctionTemplate和ObjectTemplate进行扩展的。

    FunctionTemplate,ObjectTemplate可以理解为JS function和C++ 函数之间的binding。FunctionTemplate实现了JS函数和C++函数的绑定,当然这种绑定是单向的,只能实现JS调用C++的函数。说的更直白一点,FunctionTemplate和ObjectTemplate就相当于JS的function和object。

    基本原理就是先将C++ 函数通过FunctionTemplate实现绑定,然后将这个FunctionTemplate注册到JS的global上去,这样,JS就可以调用C++函数了。

    代码如下:

    上面这段代码实现了在JS调用C++ Yell()函数。

    基本步骤分为A, B , C三步:

     

    #include "v8.h"   #include <string.h>   #include <stdio.h>      using namespace v8;   using namespace std;         Handle<Value> Yell(const Arguments& args) {       HandleScope  handle_scope;       char buffer[4096];              memset(buffer, 0, sizeof(buffer));       Handle<String> str = args[0]->ToString();       str->WriteAscii(buffer);       printf("Yell: %s\n", buffer);          return Undefined();   }      int main(int argc, char** argv) {       HandleScope handle_scope;          //A       Handle<FunctionTemplate> fun = FunctionTemplate::New(Yell);          //B       Handle<ObjectTemplate> global = ObjectTemplate::New();       global->Set(String::New("yell"), fun);          //C       Persistent<Context> cxt = Context::New(NULL, global);          Context::Scope context_scope(cxt);       Handle<String> source = String::New("yell('Google V8!')");       Handle<Script> script = Script::Compile(source);       Handle<Value> result = script->Run();          cxt.Dispose();   }  

     

    第一步,定义一个FunctionTempte并与C++函数绑定:

     

    Handle<FunctionTemplate> fun = FunctionTemplate::New(Yell);  

    第二部,定义一个ObectTemplate,并向该对象注册一个FunctionTemplate

     

     

    Handle<ObjectTemplate> global = ObjectTemplate::New();   global->Set(String::New("yell"), fun);  

    第三部,将该对象注册到JS的global中去:

     

     

    Persistent<Context> cxt = Context::New(NULL, global);  

     

    JS调用C++类

    JS其实是无法直接使用C++类的,当JS中new一个对象的时候,需要手动将C++产生的对象同JS的对象进行绑定。从而就造成了JS使用C++类的假象:

     

    var cloudapp = new CloudApp();   cloudapp.xxInterface();  

    这一点V8做的不够强大,而Qt的QML(类JS脚本语言)就能实现自动绑定。

     

    InternalField

    当JS new一个对象的时候,C++中也会同步的new一个对象并将该指针保存在C++内部,并维护这个指针list,这就是V8 InternalField的作用。所有需要跟JS绑定的C++指针都存在这个InternalField中,其实就是一个list,一个V8 Object可以拥有任意数量的InternalField。如果需要使用保存在InterField中的C++指针,直接Get出来即可:

    将C++指针封装到InternalField中:

     

    //....   void* ptr = ...   object->SetInternalField(0, External::New(ptr));  

    上面这段代码将一个C++指针ptr保存在InternalField的index 0处。然后将来的某个时候如果需要获取这个指针,只需使用index 0来获取该指针。

     

    将C++指针从InternalField中获取出来:

     

    Local<External> wrap = Local<External>::Cast(object->GetInternalField(0));   void* ptr = wrap->Value();  

    object->GetInternalField(0)就是从InternalField取出index=0处的C++指针。 External

     

    既然说到C++指针的绑定,就必须说一下V8的External了。V8的External就是专门用来封装(Wrap)和解封(UnWrap)C++指针的。V8的External 实现如下:

     

    Local<Value> External::Wrap(void* value) {     return External::New(value);   }         void* External::Unwrap(Handle<v8::Value> obj) {     return External::Cast(*obj)->Value();   }  

    External其实就是C++指针的载体。这也就解释了前面在InternalField中设置和获取InternalField中的C++指针的时候,使用了External::New和wrap->Value()的原因了。External::Value()返回的就是C++指针。

     

    下面开始上代码,看看究竟是如何实现JS调用C++类的:

     

    //C++Externtion   #include "v8.h"   #include "utils.h"      #include <iostream>   #include <string>      using namespace std;      using namespace v8;      enum AppState{       IDEL = 0,       LOADED,       STOP   };      class CloudApp {   public:       CloudApp(int id) {            state = IDEL;           appId = id;       }       void start() {           cout << "CloudApp been Loaded id = " << appId << endl;           state = LOADED;       };          int getState() { return state;}       int getAppId() { return appId;}          private:       AppState state;       int appId;     };      //向MakeWeak注册的callback.   void CloudAppWeakReferenceCallback(Persistent<Value> object                                                   , void * param) {       if (CloudApp* cloudapp = static_cast<CloudApp*>(param)) {           delete cloudapp;       }   }      //将C++指针通过External保存为Persistent对象,避免的指针被析构   Handle<External> MakeWeakCloudApp(void* parameter) {       Persistent<External> persistentCloudApp =            Persistent<External>::New(External::New(parameter));              //MakeWeak非常重要,当JS世界new一个CloudApp对象之后   //C++也必须new一个对应的指针。   //JS对象析构之后必须想办法去析构C++的指针,可以通过MakeWeak来实现,   //MakeWeak的主要目的是为了检测Persistent Handle除了当前Persistent    //的唯一引用外,没有其他的引用,就可以析构这个Persistent Handle了,   //同时调用MakeWeak的callback。这是我们可以再这个callback中delete    //C++指针       persistentCloudApp.MakeWeak(parameter, CloudAppWeakReferenceCallback);          return persistentCloudApp;   }      //将JS传进来的参数解析之后,创建C++对象   CloudApp* NewCloudApp(const Arguments& args) {       CloudApp* cloudApp = NULL;              if (args.Length() == 1) {           cloudApp = new CloudApp(args[0]->ToInt32()->Value());        } else {           v8::ThrowException(String::New("Too many parameters for NewCloudApp"));       }          return cloudApp;   }      //相当于JS对应的构造函数,当JS中使用new CloudApp的时候,这个callback将自动被调用   Handle<Value> CloudAppConstructCallback(const Arguments& args) {       if (!args.IsConstructCall())           return Undefined();              CloudApp* cloudapp = NewCloudApp(args);       Handle<Object> object = args.This();          object->SetInternalField(0, MakeWeakCloudApp(cloudapp));          return Undefined();   }      Handle<Value> GetState(const Arguments& args) {       Handle<Object> self = args.Holder();          Local<External> wrap = Local<External>::Cast(self->GetInternalField(0));       void* ptr = wrap->Value();       CloudApp* cloudapp = static_cast<CloudApp*>(ptr);          return Integer::New(cloudapp->getState());   }      Handle<Value> GetAppId(const Arguments& args) {       Handle<Object> self = args.Holder();          Local<External> wrap = Local<External>::Cast(self->GetInternalField(0));       void* ptr = wrap->Value();       CloudApp* cloudapp = static_cast<CloudApp*>(ptr);          return Integer::New(cloudapp->getAppId());   }       Handle<Value> Start(const Arguments& args) {       Handle<Object> self = args.Holder();          Local<External> wrap = Local<External>::Cast(self->GetInternalField(0));       void* ptr = wrap->Value();       CloudApp* cloudapp = static_cast<CloudApp*>(ptr);          cloudapp->start();          return Undefined();   }      void SetupCloudAppInterface(Handle<ObjectTemplate> global) {       Handle<FunctionTemplate> cloudapp_template =            FunctionTemplate::New(CloudAppConstructCallback);       cloudapp_template->SetClassName(String::New("CloudApp"));          Handle<ObjectTemplate> cloudapp_proto = cloudapp_template->PrototypeTemplate();       //这一步,完全可以使用cloudapp_inst->Set(....)       //使用prototype更符合JS编程       cloudapp_proto->Set(String::New("start"), FunctionTemplate::New(Start));       cloudapp_proto->Set(String::New("state"), FunctionTemplate::New(GetState));       cloudapp_proto->Set(String::New("appid"), FunctionTemplate::New(GetAppId));              //******很重要!!!       Handle<ObjectTemplate> cloudapp_inst = cloudapp_template->InstanceTemplate();       cloudapp_inst->SetInternalFieldCount(1);              //向JS世界注册一个函数,其本质就是向JS世界的global注册一个类。       //所以,也是通过向global注入CloudApp类。       global->Set(String::New("CloudApp"), cloudapp_template);   }      void InitialnilizeInterface(Handle<ObjectTemplate> global) {       SetupCloudAppInterface(global);   }      void LoadJsAndRun() {       Handle<String> source = ReadJS("script.js");       Handle<Script> script = Script::Compile(source);       Handle<Value> result = script->Run();          printValue(result);   }      void Regist2JsContext(Handle<ObjectTemplate>& object                               , Persistent<Context>& context) {       context = Context::New(NULL, object);   }      int main(int argc, char** argv) {       HandleScope handle_scope;       Handle<ObjectTemplate> global = ObjectTemplate::New();       Persistent<Context> context;              InitialnilizeInterface(global);       Regist2JsContext(global, context);       Context::Scope context_scope(context);       LoadJsAndRun();          context.Dispose();              return 0;   }  

    JS代码如下:

     

     

    //script.js   var cloudapp = new CloudApp(24);   cloudapp.start();   var result;  

    上面的代码基本可以从函数名称和注释中明白是什么意思。最后再讲一点SetInternalFieldCount:

     

     

    Handle<ObjectTemplate> cloudapp_inst = cloudapp_template->InstanceTemplate();   cloudapp_inst->SetInternalFieldCount(1);  

    在其他的操作都就绪之后还必须SetInsternalFieldCount(),这一点是为了告诉V8,我们有几个InternalField,这里是只有1个。否则,在JS和C++指针交互过程中,V8在查找InternalField的时候会越界的。

     

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