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,3,0);

 

    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