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简单谈谈lua和c的交互

    介绍

    lua和c的亲密接触,靠的是一个虚拟栈。lua通过这个虚拟栈来实现和c之间值的互传。栈上的每一个元素是一个lua值(nil,number,string…)。

    当lua调用c函数的时候,这个函数会得到一个新的栈,这个栈独立于c函数本身的栈,也独立于lua自己的栈。它里面包含了lua要传给c的所有参数,然后c函数会把返回的结果放入这个栈中返回给调用者。

    对于栈的查询操作,如果按照栈的规则,只能拿到栈顶的元素。但这里和常规的栈有一些差异。就是可以用一个索引来指向栈上的任何元素。正数的索引(1…n)指向从栈底到栈顶元素,1就是最先入栈的元素,n就是栈顶的元素,负数的索引(-1…-n)指向从栈顶到栈底的元素,-1就是栈顶元素,-n就是最先入栈的元素。通过这两种索引方式可以很方便的获取栈中的元素。

    基本操作

    lua和c之间的交互的桥梁是一个虚拟栈,这个虚拟栈在lua的c api中为lua_State,下面的代码展示了从创建栈,元素入栈,根据索引获取栈中元素的值的过程,这也是lua_State的最基本的操作。

    
    lua_State *L = luaL_newstate();//创建一个新的栈
    
    lua_pushstring(L, "muzixiaoxin"); //把一个字符串压入栈
    lua_pushnumber(L, 875);//把一个整型压入栈
    
    //现在栈内有两个元素,栈底是字符串"muzixiaoxin",栈顶是整型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)){//判断栈底的元素是不是字符串
      printf("%s\n",lua_tostring(L, 1));//如果是字符串就转换成字符串输出
    }
    
    if (lua_isnumber(L, -1)){//判断栈顶元素是不是number类型
      printf("%d", lua_tonumber(L, 2));//如果是就转换成number类型输出
    }
    
    lua_close(L); //记得不需要的时候要释放掉
    
    

    c调用lua

    调用lua这种情况我见到的比较少,一般都是用lua虚拟机直接跑脚本。也有一些把lua作为配置文件给c用的。

    举个例子,新建一个lua文件test.lua

    
    name = "muzixiaoxin"
    version = 1003
    

    c需要通过lua c api把这个文件加载进来,然后执行,执行的结果存在一个栈中, 去这个栈中拿到变量的值。

    看下面的c代码:

    
    lua_State *L = luaL_newstate();
    
    int err = luaL_loadfile(L, "test.lua"); //把lua文件加载成代码块,只加载不运行
    if (err){
      return;
    }
    
    err = lua_pcall(L, 0, 0, 0);//运行加载的代码块
    if (err){
      return;
    }
    
    lua_getglobal(L, "name"); //把全局变量name的值压入栈顶
    printf("%s\n", lua_tostring(L, -1));//取出栈顶元素打印结果为:muzixiaoxin
    
    lua_close(L); //记得不需要的时候要释放掉
    
    

    lua调用c方法

    lua调用c有些麻烦,要写一个固定格式的方法来供lua调用。

    我们先简单的写个求和的c方法:

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

    这个方法就是求两个整型的和。我们要让lua使用这个方法,就要先把这个方法注册给lua的状态机,但注册给lua状态机的方法要求有固定的参数和固定的返回值,参数要是是一个lua虚拟栈,这个虚拟栈存放着lua传过来的参数,lua调用的返回值也要通过这个虚拟栈返回给lua,最后的返回值要求是一个int值,存着返回给lua变量的个数。我们看写好的方法:

    
    //lua调用的方法
    static int
    lsum(lua_State *L){
      int a = (int)lua_tonumber(L, -1);//lua调用的参数之一
      int b = (int)lua_tonumber(L, -2);//lua调用的参数之一
      lua_pushnumber(L, sum(a, b));//把计算的加过压栈
      return 1;//返回返回值的个数
    }
    

    下一步是吧lsum这个方法注册给lua状态机:

    
    lua_State *L = luaL_newstate();
    
    luaL_openlibs(L);//打开L中的所有标准库,这样就可以使用print方法
    
    lua_register(L, "sum", lsum);//把c函数lsum注册为lua的一个全局变量sum
    
    int err = luaL_dofile(L, "test.lua"); //把lua文件加载成代码块,并运行
    if (err){
      return;
    }
    
    lua_close(L);
    
    

    test.lua的内容是:

    
    print("1 + 2 = " .. sum(1,2))
    

    最后的输出结果:

    
    1+2=3

    总结一下,就是,你要通过一个中间函数(像lsum这种)对lua虚拟栈进行操作来实现lua调用c的方法。