在上一篇关于FFI的文章中，我尝试用FFI去调用raylib，但是FFI功能还不完善，涉及嵌套结构体、结构体里有数组的功能都不能使用，所以我又实现了一个PHP扩展：raylib-phpcpp。

目标

虽然只是业余项目，我还是想做得尽量完善，所以定了目标：

1. 完整支持：主要功能不能缺（目前覆盖88%的raylib函数，算上PHP有替代品的，覆盖92%）
2. 容易维护：raylib新版本发布时可以尽快跟进
3. 快速开发：时间不能投入太多，毕竟是业余项目

下面会看到，我主要通过代码生成的方式实现上面这些目标。

选型

开发一个PHP扩展，据我所知至少有4种方式：C、Zephir、PHP-X、PHP-CPP。

C的开发难度太高，我也不熟悉Zend API，所以不考虑。

Zephir是类似PHP的语言，可以被编译成C。Zephir可以通过优化器和CBLOCK调用C代码，但是这两种方法还是要用到Zend API，而且没有简单的方法去封装一个C的结构体，所以Zephir被排除掉。

PHP-X和PHP-CPP有点像，都是C++封装了Zend API，可以用C++实现扩展，PHP-CPP功能相对完善，示例也多，所以我最后选择了PHP-CPP。

我只是看了一下文档和StackOverflow，没有深入调研每个方案，所以以上信息很可能不准确。

封装结构体

首先raylib的每一个结构体，我都使用一个类封装，这些类里都有一个data属性，保存对应的结构体，例如Vector3是：

class Vector3 : public Php::Base {
public:
  ::Vector3 data;
  Vector3(::Vector3 x) { data = x; } // 从raylib的Vector3构造Vector3
  // ... getter and setter
};

在调用raylib函数的时候，我可以直接取出data属性传过去就可以了，返回结果也类似，直接构造函数保存到data里。

有了类还不够，每个结构体都有很多字段，例如Vector3有x、y、z，这些字段的会通过__ get和__set方法返回，例如x字段的getter、setter：

Php::Value getx() {
  double result = data.x;
  return result;
}
void setz(const Php::Value &v) { data.z = (double)v; }

然后注册到Vector3的里：

rlVector3.property("x", &Vector3::getx, &Vector3::setx);

对于嵌套的结构体，实现也类似的，例如Camera3D里有一个Vector3类型的position字段：

Php::Value getposition() {
  Php::Value result =
      Php::Object("RayLib\\Vector3", new Vector3(data.position));
  return result;
}

void setposition(const Php::Value &v) {
  data.position = ((Vector3 *)(v.implementation()))->data;
}

rlCamera3D.property("position", &Camera3D::getposition, &Camera3D::setposition);

最终效果就是可以在PHP代码里直接构造和访问结构体的字段：

$vec = RL::Vector3(1, 2, 3);
$vec->x = $vec->y + 1;

$camera = RL::Camera2D(RL::Vector2(1, 1), RL::Vector2(0, 0), 1.0, 1.0);
echo  $camera->target->x;

封装函数

对raylib里的每一个函数，我生成一个对应的方法，这个方法接收一个Php::Value数组作为参数，数组里的每一项会被转换或者提取出data，然后传给raylib的函数。

例如DrawPixel:

static void DrawPixel(Php::Parameters &params) {
  int p0 = params[0];  // 标量直接取出
  int p1 = params[1];
  ::Color p2 = ((Color *)(params[2].implementation()))->data; // 结构体提取出data
  ::DrawPixel(p0, p1, p2); // 调用raylib的DrawPixel
}

这些方法都是RL类的静态方法，会被注册到PHP对应的方法里：

rlClass.method<&RL::DrawPixel>("DrawPixel");

有些函数需要使用结构体指针，只需在提取data后取址即可：

static void UpdateCamera(Php::Parameters &params) {
  ::Camera3D *p0 = &((Camera3D *)(params[0].implementation()))->data;
  ::UpdateCamera(p0);
}

代码生成

经过上面两节的分析，可以发现这里面有明显的模式，把全部绑定写出来只是体力活。对于一个业余项目，投入这么多时间去做重复工作实在不值和不爽，所以我直接从raylib的头文件直接生成代码。

生成代码的第一步是解析raylib.h，这部分工作可以直接使用libclang完成，我用了rust的绑定，使用非常方便：

let clang = Clang::new().unwrap();
let index = Index::new(&clang, false, false);
let tu = index.parser("raylib.h").parse().unwrap();

let mut functions: Vec<FunctionDecl> = Vec::new();
let mut structs: Vec<StructDecl> = Vec::new();

// 遍历每个entity，收集函数和结构体声明：
for e in tu.get_entity().get_children().into_iter() {
    if e.get_kind() == EntityKind::FunctionDecl {
        functions.push(FunctionDecl{entity: e});
    }
    if e.get_kind() == EntityKind::StructDecl {
        structs.push(StructDecl{entity: e});
    }
}

接着就是遍历每一个函数和结构体，按照类型信息生成代码，最终结果是生成了4千行的C++代码: raylib.cpp。

用代码生成的方式，可以很好地完成定下的目标，大部分功能都直接支持，新版本发布时只需重新生成代码，而且工作量比直接手写少了很多（生成器5百行，生成代码4千行），而且非常容易统一添加功能和修改实现。例如我要添加参数类型检查，可以统一添加，例如改为全局函数，也只需修改方法的注册方式。

目前的不足

1. 有些函数需要使用void *传数组参数或返回数据，可以暴露成一个PHP的字符串，但是用户使用不太友好，设想需要一个Typed Array类型，目前没实现
2. raylib的字符串处理函数没有绑定，不过PHP自带的字符串函数更完善，直接用PHP就好

下一步就是继续完善代码生成器和做一个小游戏啦。

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