簡單談談lua和c的交互

更新時間：2016年01月17日 16:01:07 投稿：hebedich

要理解Lua和C++交互，首先要理解Lua堆棧。簡單來說，Lua和C/C++語言通信的主要方法是一個無處不在的虛擬棧。棧的特點是先進后出。

介紹

lua和c的親密接觸，靠的是一個虛擬棧。lua通過這個虛擬棧來實現(xiàn)和c之間值的互傳。棧上的每一個元素是一個lua值（nil，number，string...）。

當lua調(diào)用c函數(shù)的時候，這個函數(shù)會得到一個新的棧，這個棧獨立于c函數(shù)本身的棧，也獨立于lua自己的棧。它里面包含了lua要傳給c的所有參數(shù)，然后c函數(shù)會把返回的結果放入這個棧中返回給調(diào)用者。

對于棧的查詢操作，如果按照棧的規(guī)則，只能拿到棧頂?shù)脑?。但這里和常規(guī)的棧有一些差異。就是可以用一個索引來指向棧上的任何元素。正數(shù)的索引（1...n）指向從棧底到棧頂元素，1就是最先入棧的元素，n就是棧頂?shù)脑?，負?shù)的索引（-1...-n）指向從棧頂?shù)綏５椎脑兀?1就是棧頂元素，-n就是最先入棧的元素。通過這兩種索引方式可以很方便的獲取棧中的元素。

基本操作

lua和c之間的交互的橋梁是一個虛擬棧，這個虛擬棧在lua的c api中為lua_State，下面的代碼展示了從創(chuàng)建棧，元素入棧，根據(jù)索引獲取棧中元素的值的過程，這也是lua_State的最基本的操作。

lua_State *L = luaL_newstate();//創(chuàng)建一個新的棧

lua_pushstring(L, "muzixiaoxin"); //把一個字符串壓入棧
lua_pushnumber(L, 875);//把一個整型壓入棧

//現(xiàn)在棧內(nèi)有兩個元素，棧底是字符串"muzixiaoxin"，棧頂是整型875
//"muzixiaoxin"的索引就是1，或者-2
//855的索引就是2，或者-1

if (lua_isstring(L, 1)){//判斷棧底的元素是不是字符串
  printf("%s\n",lua_tostring(L, 1));//如果是字符串就轉換成字符串輸出
}

if (lua_isnumber(L, -1)){//判斷棧頂元素是不是number類型
  printf("%d", lua_tonumber(L, 2));//如果是就轉換成number類型輸出
}

lua_close(L); //記得不需要的時候要釋放掉

c調(diào)用lua

調(diào)用lua這種情況我見到的比較少，一般都是用lua虛擬機直接跑腳本。也有一些把lua作為配置文件給c用的。

舉個例子，新建一個lua文件test.lua

name = "muzixiaoxin"
version = 1003

c需要通過lua c api把這個文件加載進來，然后執(zhí)行，執(zhí)行的結果存在一個棧中，去這個棧中拿到變量的值。

看下面的c代碼：

lua_State *L = luaL_newstate();

int err = luaL_loadfile(L, "test.lua"); //把lua文件加載成代碼塊，只加載不運行
if (err){
  return;
}

err = lua_pcall(L, 0, 0, 0);//運行加載的代碼塊
if (err){
  return;
}

lua_getglobal(L, "name"); //把全局變量name的值壓入棧頂
printf("%s\n", lua_tostring(L, -1));//取出棧頂元素打印結果為:muzixiaoxin

lua_close(L); //記得不需要的時候要釋放掉

lua調(diào)用c方法

lua調(diào)用c有些麻煩，要寫一個固定格式的方法來供lua調(diào)用。

我們先簡單的寫個求和的c方法：

//計算求和的方法
static int
sum(int a, int b){
  return a + b;
}

這個方法就是求兩個整型的和。我們要讓lua使用這個方法，就要先把這個方法注冊給lua的狀態(tài)機，但注冊給lua狀態(tài)機的方法要求有固定的參數(shù)和固定的返回值，參數(shù)要是是一個lua虛擬棧，這個虛擬棧存放著lua傳過來的參數(shù)，lua調(diào)用的返回值也要通過這個虛擬棧返回給lua，最后的返回值要求是一個int值，存著返回給lua變量的個數(shù)。我們看寫好的方法：

//lua調(diào)用的方法
static int
lsum(lua_State *L){
  int a = (int)lua_tonumber(L, -1);//lua調(diào)用的參數(shù)之一
  int b = (int)lua_tonumber(L, -2);//lua調(diào)用的參數(shù)之一
  lua_pushnumber(L, sum(a, b));//把計算的加過壓棧
  return 1;//返回返回值的個數(shù)
}

下一步是吧lsum這個方法注冊給lua狀態(tài)機：

lua_State *L = luaL_newstate();

luaL_openlibs(L);//打開L中的所有標準庫，這樣就可以使用print方法

lua_register(L, "sum", lsum);//把c函數(shù)lsum注冊為lua的一個全局變量sum

int err = luaL_dofile(L, "test.lua"); //把lua文件加載成代碼塊，并運行
if (err){
  return;
}

lua_close(L);

test.lua的內(nèi)容是：