tolua++ tolua_toxxx API 設計缺陷與正確使用模式

問題背景

tolua++ 綁定層常用 tolua_tonumber、tolua_tostring 等 API 從 Lua 堆疊取參數，原型：

lua_Number tolua_tonumber(lua_State* L, int narg, lua_Number def);
const char* tolua_tostring(lua_State* L, int narg, const char* def);

直覺與實作的落差

程式設計師預期：參數缺失、型別錯誤、傳 nil 皆回傳 def。

實際實作（偷懶版）：

TOLUA_API lua_Number tolua_tonumber(lua_State* L, int narg, lua_Number def) {
    return lua_gettop(L) < abs(narg) ? def : lua_tonumber(L, narg);
}
TOLUA_API const char* tolua_tostring(lua_State* L, int narg, const char* def) {
    return lua_gettop(L) < abs(narg) ? def : lua_tostring(L, narg);
}

只有「參數完全未傳（堆疊不足）」才回傳 def；傳 nil 或型別不符時，直接呼叫 Lua C API，行為為：

• lua_tonumber：非數值 → 回傳 0
• lua_tostring：非字串 → 回傳 NULL

血淚教訓

// 案例 1：空指標崩潰
const char* name = tolua_tostring(L, 1, "");
if (name[0] == '\0') ...  // name 可能是 NULL！

// 案例 2：靜默預設值失效
float angle = (float)tolua_tonumber(L, 1, 2*PI);  // 傳 nil → angle=0，非 2π

正確防禦模式

// 字串：雙重檢查
const char* name = tolua_tostring(L, 1, "");
if (!name || name[0] == '\0') { /* 處理缺失/空字串 */ }

// 數值：型別檢查
lua_Number angle = 0;
if (lua_isnumber(L, 1)) angle = tolua_tonumber(L, 1, 2*PI);
else angle = 2*PI;  // 明確預設

參考 Lua 標準庫做法

LUALIB_API lua_Number luaL_checknumber(lua_State* L, int narg) {
    lua_Number d = lua_tonumber(L, narg);
    if (d == 0 && !lua_isnumber(L, narg))
        luaL_argerror(L, narg, LUA_TNUMBER);  // 拋錯
    return d;
}

Lua 內部存取越界會回傳 luaO_nilobject，配合 lua_is* 可完整判斷。

建議

• 封裝專案專屬 safe_tolua_tonumber 等安全包裝函式
• 嚴禁直接使用裸 API 於生產碼
• Code Review 重點檢查所有 tolua 取參數點