Lua和C/C++的数据交互

近日重新复习了下C\C++和Lua之间的数据交互知识,在这里也做一个简单的记录来作为以后的参考.

Lua栈操作的介绍

Lua是一种嵌入式的脚本语言,不是独立运行的程序它可以通过链接对其他语言进行扩展，或让其他的语言来使用Lua的功能.其中包括使用lua作为库存在于C中或Lua作为主导权C作为一个库来使用.

lua和C语言的交互都是在一个虚拟栈进行的,所有的API操作都是对栈上的数据进行交互.无论是C到Lua的操作还是Lua到C的操作.这里会存在两个问题

动态类型和静态类型之间的区别，lua是动态性的语言，而C是静态语言
自动内存管理和手动内存管理的区别.

lua没有采用C语言的联合来解决动态和静态的区别，其原因是不仅为C一门语言设计的保持Lua的宿主可以是任何一门语言。其次Lua是有垃圾回收机制的如果lua table保持在C变量中，Lua引擎则无法搜索出来回收.所以Lua会使用一个抽象的棧来对Lua和C之间的数据交互.

Lua的栈严格按照（LIFO）先出后进的规范来操作栈,栈中任何元素都保存着lua中的任何类型:

获得lua中的一个值,调用Lua API函数,Lua会将指定的值压入栈，
要将一个值传给Lua时则先要将这个值压入栈，调用Lua API函数,Lua则会把获取该值并将其从栈中弹出.

压栈操作会把第一个压入的元素索引标记为1，第二个为2，依次推至栈顶，使用负数来访问栈中元素，-1表示栈顶的元素.

C中调用Lua

比如lua文件中有一个全局变量的table: conf={w=20,h=10}


lua_stack* L = luaL_new_state();
luaL_openlibs(L);

lua_dofile("lua文件");

lua_getglobal(lua_stack*,"conf");
if(!lua_istable(lua_stack*,-1))
{
  printf("conf全局变量不是一个table")
}
//获取W的值
lua_pushstring(L,"w");
lua_gettable(L,-2)
if(!lua_isnumber(L,-1))
{
 printf("%s不是一个数字","w");
 }
 int w_val = lua_tonumber(L,-1);
 lua_pop(L,1);

//调用lua中方法
lua_getglobal(L,"方法名");
//这里可以压入参数值
lua_pushstring(L,"参数值")
//状态引用,参数个数,是否有返回值
if(lua_pcall(L,1,1,0)!=0)
{
  printf("函数调用失败 Error:%s",lua_tostring(L,-1));
}
//获取返回值
if(lua_isnumber(L,-1))
{
  int res_value = lua_tonumber(L,-1);
}
lua_close(L);

Lua调用C/C++

注册C/C++函数到Lua中

int mysin(lua_State* L)
{
//获取lua中的值
  int str = luaL_checknumber(L,1);
  printf("lua中传入参数的值:%d",str);
//获取第二个参数,调用lua方法
if(lua_isfunction(L,2))
{
   if(lua_pcall(L,0,0,0)!=0){
      printf("调用函数出错");
    }
}

//压入返回值到lua中
lua_pushstring(L,"这里是返回给lua的值");

return 1;
}

....

//压入函数到栈中
lua_pushcfunction(L,mysin);
lua_setglabal(L,"mysin");
....

lua中直接调用: local res=mysin(10,function()
   print("这里是参数函数")
end);

Lua调用C/C++中的自定义类型

//自定类型绑定到lua中
struct MyType{
  int size;
}

static int mytype_new(lua_State* L)
{
MyType** mytype = (MyType**)lua_newuserdata(L,sizeof(MyType*));
*mytype=new MyType();
luaL_getmetatable(L,"feiio.MyType");
lua_setmetatable(L,-2);
   return 1;
}


static int mytype_getType(lua_State*L)
{
//这里获取创建的对象
MyType **mytype=(MyType**)luaL_checkudata(L,1,"feiio.MyType");
int size = (*mytype)->size;
lua_pushnumber(L,size);
 
 return 1;
 }

//Lua执行对象回收机制销毁对象时调用
static int mytype_gc(lua_State* L)
{
MyType** mytype = (MyType**)luaL_checkudata(L,1,"feiio.MyType");
if(mytype)
{
  delete mytype;
  }
  return 0;
}

int initMyType(lua_State* L)
{
static const luaL_Reg mylib[]={
{"new",mytype_new},
{NULL,NULL}
};

static const luaL_Reg myfunc[]={
{"getType",mytype_getType},
{"__gc",mytype_gc},
{NULL,NULL}
}
//实现面向对象的支持
luaL_newmetatable(L,"feiio.MyType");
lua_pushvalue(L,-1);
lua_setfield(L,-2,"__index");
lua_setfuncs(L,myfunc,0);
  luaL_newlib(L,mylib);


return 1;
  }

//main函数中
.....
initMyType(L);
luaL_requiref(L,"MyType",createType,1);
lua_settop(L,0)
.....

//Lua中调用
local mytype=MyType.new()
//面向对象的方式获取
mytype:getType()

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