Lua 与C交互

                Lua和C之间的交互

(一)           Lua调C函数

 

1.       什么样类型的函数可以被Lua调用

typedef int (*lua_CFunction) (lua_State *L);

 

2.       符合类型的函数怎样处理后才可以被Lua调用

使用lua_register或者 lua_pushfunction和lua_setglobal()把要调用的函数加入到lua状态机中。

 

#define lua_register(L,n,f) /

            (lua_pushcfunction(L, f), lua_setglobal(L, n))

 

lua_register的第二个参数就是Lua脚本中对这个函数的调用名称。

举例：

如果C函数名称是foo,使用lua_registe注册(L,”acfoo”,foo),那么在Lua脚本中使用acfoo来表示使用foo函数.

 

3.       Lua如何调用c函数

简单，使用注册的名称直接调用

 

4.       如何传递参数和计算结果

①使用堆栈交互

引用使用手册上的一段话：

Lua使用一个虚拟栈来和 C传递值。栈上的的每个元素都是一个 Lua值（nil，数字，字符串，等等）。

 

无论何时 Lua调用 C，被调用的函数都得到一个新的栈，这个栈独立于 C 函数本身的堆栈，也独立于以前的栈。（在 C函数里，用 Lua API不能访问到 Lua状态机中本次调用之外的堆栈中的数据），它里面包含了 Lua传递给 C函数的所有参数，而 C函数则把要返回的结果也放入堆栈以返回给调用者。

 

方便起见，所有针对栈的 API查询操作都不严格遵循栈的操作规则。而是可以用一个索引来指向栈上的任何元素：正的索引指的是栈上的绝对位置（从一开始）；负的索引则指从栈顶开始的偏移量。更详细的说明一下，如果堆栈有 n 个元素，那么索引 1表示第一个元素（也就是最先被压入堆栈的元素）而索引 n则指最后一个元素；索引 -1也是指最后一个元素（即栈顶的元素），索引 -n是指第一个元素。如果索引在 1到栈顶之间（也就是，1≤ abs(index)≤ top）我们就说这是个有效的索引。

 

  ②从Lua脚本中获取参数  

int n = lua_gettop(L);

/* get each argument */

lua_tostring(lua_State *L, int index)

    …….

    index： 1—左边第一个参数，2—左边第二个参数，......

 

    ③返回返回值

    按顺序返回，Lua按照返回顺序接受

    Lua_pushXXX(L,第一个返回值)

    Lua_pushXXX(L,第二个返回值)

    ………

 

Lua调用C函数例子：

C程序：

static int average(lua_State *L)

{

   /* get number of arguments */

   int n = lua_gettop(L);

   double sum = 0;

   int i;

 

   /* loop through each argument */

   for (i = 1; i <= n; i++)

   {

       if (!lua_isnumber(L, i))

       {

           lua_pushstring(L, "Incorrect argument to 'average'");

           lua_error(L);

       }

 

       /* total the arguments */

       sum += lua_tonumber(L, i);

   }

 

   /* push the average */

   lua_pushnumber(L, sum / n); //第一个返回值

 

   /* push the sum */

   lua_pushnumber(L, sum); //第二个返回值

 

   /* return the number of results */

   return 2;

}

 

void LuaCallC()

{

   /* initialize Lua */

   lua_State * L = lua_open();

 

   /* load Lua base libraries */

   luaL_openlibs(L);

 

   /* register our function */

   lua_register(L, "average", average);

 

   /* run the script */

   luaL_dofile(L, "average.lua");

 

   /* cleanup Lua */

   lua_close(L);

    

}

 

Lua脚本，average.lua:

avg, sum = average(20,40,50,60,80)

print("The average is ", avg)

print("The sum is ", sum)

 

(二)           Lua从C库中调用

1.       生成C函数库

①所有可以被Lua调用的函数必须是lua_CFunction类型

 

② 所有被调用的函数加入到一个luaL_reg数组中

 

③一个luaopen_*(*表示库的名称)供lu调用库时打开库

   使用luaL_register(lua_State *L,

                   const char *libname,

                   const luaL_Reg *l)

   libname,注册lua使用这个库时的使用名称

   luaL_Reg *l,把luaL_Reg数组里的函数注册到lua栈里，供lua调用

 

  注意：BCB默认导出的c函数前面加了下划线，因此在动态库工程中加入一个def文件，在生成时不用加下划线。内容是：

  Export

      FunName = _FunName (FunName表示要导出的函数名称，Lua使用的库中就是luaopen_*)

 

2.       Lua使用c库

require(libname) –打开使用的库

libname.FunName –使用c库中提供的函数

 

Lua调用C函数库例子：

C库代码,C函数的名称”dllforlua.dll”

static int lua_msgbox(lua_State* L)

{

   const char* message = luaL_checkstring(L, 1);

   const char* caption = luaL_optstring(L, 2, "");

   int result = MessageBox(NULL, message, caption, MB_YESNO);

   lua_pushnumber(L, result);

   return 1;

}

static const luaL_Reg mylib[] =

{

   {"msgbox", lua_msgbox},

   {NULL, NULL}

};

int __declspec(dllexport) luaopen_dllforlua(lua_State* L)

{

   luaL_register(L, "dllforlua", mylib);

   return 1;

}

 

Lua脚本，Test.lua

require(“dllforlu”)

dllforlua.msgbox("Hey, it worked!", "Lua Message Box");

 

(三)           C调Lua函数

1.       初始化Lua环境

Lua_open或者：lua_newstate        

            luaL_newstate(调用lua_newstate,并且设置了一个恐慌函数)

 

2.       加载Lua标准库

Lua_openlibs(打开所有标准库)

不打开所有库，打开需要的库:

 

 

      Luaopen_base

      luaopen_package

      luaopen_string

      luaopen_table

      luaopen_math

      ……….

       

3.       加载Lua和函数函数

luaL_dofile()

lua_getglobal()

大小写敏感,名字于Lua脚本的函数名称大小写完全一致

 

4.       压入参数

    不同类型采用不同的函数，按照从左往右的顺序依次压栈

    lua_pushnumber，lua_pushstring，…..

 

5.       执行函数

lua_call, lua_pcall

 

6.       获取返回值

不同类型使用不同的函数，注意索引，获取前要检查类型

 

7.       从栈中弹出返回值

    lua_pop()

 

8.       关闭Lua状态机

lua_close()

 

 

C程序掉用Lua函数例子：

C函数：

void CCallLua()

{

   // Create a LUA VMachine

   lua_State *L;

   //L = luaL_newstate();

   L = lua_open();

 

   //Load Libraries

   luaL_openlibs(L);

 

    // 运行脚本 /

   luaL_dofile(L, "clua.lua");

   lua_getglobal(L,"Sum");

 

   lua_pushnumber(L,2);//第一个参数

   lua_pushnumber(L,3);//第二个参数

   lua_pushnumber(L,4);//第三个参数

 

   lua_pcall(L,3,2,0);

 

   double sum=0,ave=0;

   if(lua_isnumber(L,1))

   {

       sum=lua_tonumber(L,1);

   }

   if(lua_isnumber(L,2))

   {

       ave=lua_tonumber(L,2);

   }

 

   lua_pop(L,2);

 

   cout<<"Sum ="<<sum

       <<"/nAve ="<<ave<<endl;

   // 清除Lua

   lua_close(L);

 

   getchar();

}

 

Lua脚本Clua.lua：

function Sum(...)

 local s=0

 local num=0     

 for k,v in pairs{...} do

   s = s + v

      num = k

 end

 return s,s/num

end