簡(jiǎn)單談?wù)刲ua和c的交互

介紹

lua和c的親密接觸，靠的是一個(gè)虛擬棧。lua通過(guò)這個(gè)虛擬棧來(lái)實(shí)現(xiàn)和c之間值的互傳。棧上的每一個(gè)元素是一個(gè)lua值（nil，number，string...）。

當(dāng)lua調(diào)用c函數(shù)的時(shí)候，這個(gè)函數(shù)會(huì)得到一個(gè)新的棧，這個(gè)棧獨(dú)立于c函數(shù)本身的棧，也獨(dú)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(huì)把返回的結(jié)果放入這個(gè)棧中返回給調(diào)用者。

對(duì)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(gè)索引來(lái)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?，?fù)數(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(guò)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(gè)虛擬棧，這個(gè)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(guò)程，這也是lua_State的最基本的操作。

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

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

//現(xiàn)在棧內(nèi)有兩個(gè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換成number類型輸出
}

lua_close(L); //記得不需要的時(shí)候要釋放掉

c調(diào)用lua

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

舉個(gè)例子，新建一個(gè)lua文件test.lua

name = "muzixiaoxin"
version = 1003

c需要通過(guò)lua c api把這個(gè)文件加載進(jìn)來(lái)，然后執(zhí)行，執(zhí)行的結(jié)果存在一個(gè)棧中， 去這個(gè)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(yùn)行
if (err){
  return;
}

err = lua_pcall(L, 0, 0, 0);//運(yùn)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(jié)果為:muzixiaoxin

lua_close(L); //記得不需要的時(shí)候要釋放掉

lua調(diào)用c方法

lua調(diào)用c有些麻煩，要寫(xiě)一個(gè)固定格式的方法來(lái)供lua調(diào)用。

我們先簡(jiǎn)單的寫(xiě)個(gè)求和的c方法：

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

這個(gè)方法就是求兩個(gè)整型的和。我們要讓lua使用這個(gè)方法，就要先把這個(gè)方法注冊(cè)給lua的狀態(tài)機(jī)，但注冊(cè)給lua狀態(tài)機(jī)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(gè)lua虛擬棧，這個(gè)虛擬棧存放著lua傳過(guò)來(lái)的參數(shù)，lua調(diào)用的返回值也要通過(guò)這個(gè)虛擬棧返回給lua，最后的返回值要求是一個(gè)int值，存著返回給lua變量的個(gè)數(shù)。我們看寫(xiě)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(jì)算的加過(guò)壓棧
  return 1;//返回返回值的個(gè)數(shù)
}

下一步是吧lsum這個(gè)方法注冊(cè)給lua狀態(tài)機(jī)：

lua_State *L = luaL_newstate();

luaL_openlibs(L);//打開(kāi)L中的所有標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，這樣就可以使用print方法

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

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

lua_close(L);

test.lua的內(nèi)容是：

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

最后的輸出結(jié)果：

1+2=3

總結(jié)一下，就是，你要通過(guò)一個(gè)中間函數(shù)（像lsum這種）對(duì)lua虛擬棧進(jìn)行操作來(lái)實(shí)現(xiàn)lua調(diào)用c的方法。