通过从C++导入图像指针在Lua中处理图像流

Question

我正在研究Lua中的深度学习任务，并且需要从C++将图像流导入到Lua中。 C++脚本正在从共享内存中读取数据，并且我有指向C++中图像的指针。我想在Lua中得到这个指针，并将图像流传给我的神经网络。
由于Lua不使用指针，并且就我的研究而言，要将此指针包装到用户数据中并写入访问器方法。正如在User Data With Pointer Example中所解释的那样。
我的问题是我需要用原始像素数据提供神经网络，到目前为止，网上提供的资料表明，数据处理应该用C++完成，并且无法直接在Lua中获取该对象。
这里应该是什么正确的方法？我如何从C++中的指针获取Lua中的对象值？

Answer 1

那么，你必须让数据可以访问到Lua 的一些的方式。

我能想到的四种一般方法：

1. 转换数据

   • 写作C（++）代码横穿所述数据以创建一个Lua数据 结构制成的表&原始值（布尔值，数字， 字符串）
   • 将数据转换为交换格式（JSON，CBOR，......或在 情况下的图像数据： PNM/PAM）为其 你对双方的代码，也可以平凡写

   （我就不再多说了这些选项在这里。）

2. 在将它作为用户数据和写入存取器函数，所以可以（++）

3. （仅用于免费指针的数据写在Lua而不是C的转换代码和图片通常是）将原始数据区域作为字符串传递给Lua

4. （LuaJIT只）使用ffi.cdef声明匹配的内存格式免费访问&转换是c struct S（整型，浮点，并不重要 - 也可以用指针工作）

（2）基本上只是（1a），大部分代码都转移到了Lua端。 （3）与免费存取码相同（string.byte(data, i[, j])和其他一些新增加的5.3：string.unpack(fmt, data[, startpos])）。

在决定采用其中一种方法之前，先看看对方想要的格式。

也许你的数据已经是这种格式，在这种情况下，你只需要以某种方式路由指针。 （也许有一个函数接受一个Lua表，但也许还有一个函数接受一个字符串或指向原始图像数据的指针。）如果适用，使用（light）用户数据或字符串进行通信。（这可能是最快的，如果这种传递数据的方式不存在，还可以考虑询问上游是否可以添加数据。）

如果失败，则必须实际触摸数据。字符串版本可能是最简单的，但也可能是最慢的。 （如果数据是一个连续的字节块，你可以简单地使用lua_pushlstring 将所有内容都写入Lua中，但是这会创建Lua内部的“字符串”的一个副本，可能相对较慢）。之后，可以使用Lua的standard string handling functionality。

如果您使用的是LuaJIT，那么使用ffi库可能是一个好主意。你可能需要的一个非常简短的概要（使用链表为例）：

ffi = require "ffi" 
-- sample structure, yours will differ 
ffi.cdef [[ 
    typedef struct Node_s { struct Node_s *next; int value; } Node; 
]] 

-- in your case you will get a pointer from C, which you can then 
-- ffi.cast("Node*", ptr) 
-- after that, you can access the fields (ptr.next, ptr.value etc.) 
-- we'll just use some dummy sample data here: 
do 
    local p = ffi.new("Node") 
    local q = ffi.new("Node") 
    p.next = q 
    p.value, p.next.value = 23, 42 
    ptr = tonumber(tostring(p):match(": (0x%x*)")) 
end 

data = ffi.cast("Node*", ptr) 
print("first value:", data.value) 
--> first value: 23 
print("second value:", data.next.value) 
--> second value: 42 
print("third value:", data.next.next.value) 
--> Segmentation fault [so be just as careful as you're in C(++)!] 

最后，如果你对香草的Lua，您可能需要使用（全）用户数据和手工编写的存取，以避免数据复制造成的速度损失。 （完整的用户数据是必需的，所以你可以设置一个metatable来获得访问者，但它可以简单地指向你的外部分配的数据。）“Lua编程”一书有很好的信息（第一版在线，direct link to the relevant chapter ）