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C++與Lua互動1: C++呼叫lua

lua作為一門動態語言,可用來當做配置檔案和實現經常變化的業務功能,很方便的實現熱更新。同時lua作為一門膠水語言,配合強大的C++作邏輯支撐,程式效能高、開發效率快,猶如珠簾合璧,所向無敵。C++與lua的互動主要通過lua的虛擬棧實現,本文不打算深入講解其中原理,只是簡單記錄下C++與lua的呼叫關係。

環境搭建

mac、linux系統: $ wget http://www.lua.org/ftp/lua-5.2.3.tar.gz $ tar zxf lua-5.2.3.tar.gz $ cd lua-5.2.3 $ make posix $ make posix install

windows系統:略

1.C++呼叫lua

假如當前資料夾為demo1。先建立一個lua指令碼, 路徑為:demo1/scripts/test.lua。指令碼內容如下:

-- 全域性變數
id = 666
title = "this is a test"
array = {r = 2,g = 3,b = 4}
array_1d = {2,5,26,8}
array_2d = {{2,5},{15,18},{25,26,28},{0,5,4}}

-- 無參函式
function ruler_func()
    print("[lua]: this is some thing need to tell you!!!");
end

-- 有參函式
function add_func(a,b)
    print("[lua]: a("..a..") + b("..b..") ="..a+b.."!");
    return a+b;
end

在當前資料夾建立C++檔案demo1/demo.cpp,用來測試呼叫lua指令碼。檔案內容如下:

/*
 *  demo.cpp 
 *  demo
 *
 *  Created by Jevstein on 2018/10/16 11:30.
 *  Copyright @ 2018year Jevstein. All rights reserved.
 *
 */

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//0.包含lua標頭檔案
extern "C"
{
	#include <lua.h>
	#include <lauxlib.h>
	#include <lualib.h>
}

void call_lua_test()
{
	//1.建立lua環境
	lua_State *L = luaL_newstate(); //lua_open()
	if (L == NULL)
	{
		std::cout << "[C++]: Failed to create Lua State!" << std::endl;
		return;
	}

	//2.載入庫
	luaL_openlibs(L);//載入終端輸出列印資訊庫,屆時可看到lua的print資訊

	//3.載入lua指令碼
	const std::string script = "./scripts/test.lua";
	int ret = luaL_dofile(L, script.c_str());
	if (ret != 0)
	{
		std::cout << "[C++]: Failed to load lua !" << std::endl;
		return;
	}

	//4.呼叫指令碼內容: 變數、函式等
	//     為簡化程式碼,以下可以對其封裝,如:
	//  bool load_file(string str);		//載入檔案
	//  string load_string(string str);	//讀取string變數
	//  int load_integer(string str);	//讀取int變數
	//  double load_double(string str);	//讀取double變數
	//  bool load_boolean(string str);	//讀取bool變數
	//  bool load_map(const char* name, const int number, string str[], double array_list[], int type = 0);	//讀取map
	//  bool load_array(const char* name, int*& array);	//讀取array
	{//4.1.無參函式
		std::cout << "[C++]: 1.Get variable !" << std::endl;

		lua_getglobal(L, "id");//變數名稱
		if (lua_isnumber(L, -1))
		{
			int id = 0;
			std::cout << "[C++]: The result is id=" << (int)lua_tointeger(L, -1) << endl;
		}
	}
	{//4.2.無參函式
		std::cout << "[C++]: 2.Call ruler_func() !" << std::endl;
		lua_getglobal(L, "ruler_func");		//指令碼函式名: ruler_func
		lua_pcall(L, 0, 0, 0);				//用保護模式呼叫lua函式:入參個數為0、出參個數為0、無自定義錯誤處理
	}
	{//4.3.有參函式
		int number1 = 100;
		int number2 = 200;
		printf("[C++]: 3.Call add_func(%d, %d)!\n", number1, number2);
		lua_getglobal(L, "add_func");		//指令碼函式名: add_func
		lua_pushnumber(L, number1);			//引數1入參: 100
		lua_pushnumber(L, number2);			//引數2入參: 200
		lua_pcall(L, 2, 1, 0);				//函式有兩個入參,一個出參,所以函式形式為add(a,b)

		//獲得返回值: 單回值情況下呼叫完成後lua會把結果放到棧頂,多返回值時,按照規則存放
		if (lua_isnumber(L, -1) != 0)
		{
			std::cout << "[C++]: The result is :" << lua_tonumber(L, -1) << endl;
		}
	}

	//5.銷燬lua環境
	lua_close(L);
}

int main()
{
	std::cout << "--------- sample: C++ call Lua --------- " << std::endl;
	call_lua_test();
	std::cout << "--------- the end --------- " << std::endl;

	return 0;
}

linux下,使用g++編譯: $ g++ -o demo *.cpp -llua -ldl

執行demo,結果如下: 在這裡插入圖片描述

2.lua呼叫C++

lua呼叫C/C++,需要將C/C++編譯成動態庫。假如當前資料夾為demo2。先建立C++檔案, 路徑為:demo2/lcpp/MyLuaMath.h和demo2/lcpp/MyLuaMath.cpp。檔案內容如下: C++標頭檔案:

/*
 *  MyLuaMath.h 
 *  MyLuaMath
 *
 *  Created by Jevstein on 2018/10/17 17:36.
 *  Copyright @ 2018year Jevstein. All rights reserved.
 *
 */

#ifdef __cplusplus
#	define EXTERN_C extern "C"
#else//!__cplusplus
#	define EXTERN_C
#endif//__cplusplus

#ifdef WIN32
#	ifdef MY_EXPORTS
#		define MY_REPORT_API EXTERN_C _declspec(dllexport)
#	else
#		define MY_REPORT_API EXTERN_C _declspec(dllimport)
#	endif
#	define CALLMODE __cdecl //__stdcall
#else//!WIN32
#	define MY_REPORT_API EXTERN_C
#	define CALLMODE
#endif//WIN32

/************************************************************************/
/* 函式宣告                                                             */
/************************************************************************/
int add_func(lua_State* L);
int sub_func(lua_State* L);
int mul_func(lua_State* L);
int div_func(lua_State* L);

C++實現檔案:

/*
 *  MyLuaMath.cpp 
 *  MyLuaMath
 *
 *  Created by Jevstein on 2018/10/17 17:45.
 *  Copyright @ 2018year Jevstein. All rights reserved.
 *
 */

#include <iostream>
extern "C"
{
	#include <lua.h>
	#include <lauxlib.h>
	#include <lualib.h>
}
#include "MyLuaMath.h"

#define MY_EXPORTS

/************************************************************************/
/* 1.函式實現                                                           */
/************************************************************************/
int add_func(lua_State* L)
{
	//if (!lua_isnumber(state, 1))
	//	printf("type invalid!");

	int a = lua_tonumber(L, 1);
	int b = lua_tonumber(L, 2);
	int ret = a + b;

	lua_pushnumber(L, ret);
	return 1;//1個返回值
}

int sub_func(lua_State* L)
{
	int a = lua_tonumber(L, 1);
	int b = lua_tonumber(L, 2);
	int ret = a - b;

	lua_pushnumber(L, ret);
	return 1;
}

int mul_func(lua_State* L)
{
	int a = lua_tonumber(L, 1);
	int b = lua_tonumber(L, 2);
	int ret = a * b;

	lua_pushnumber(L, ret);
	return 1;
}

int div_func(lua_State* L)
{
	int a = lua_tonumber(L, 1);
	int b = lua_tonumber(L, 2);
	int ret = (b == 0) ? 0 : a / b;

	lua_pushnumber(L, ret);
	return 1;
}

/************************************************************************/
/* 2.函式陣列                                                           */
/************************************************************************/
static const struct luaL_Reg funcs__[] =
{
	{ "add", add_func },
	{ "sub", sub_func },
	{ "mul", mul_func },
	{ "div", div_func },
	{ NULL, NULL }
};

/************************************************************************/
/* 3.匯出介面                                                           */
/*   [注]函式名luaopen_libmyluamath中的'libmyluamath'必須為庫函式名,如:*/
/*       libmyluamath.so                                                */
/************************************************************************/
MY_REPORT_API int CALLMODE luaopen_libmyluamath(lua_State* L)
{
	//lua5.1之前版本使用如下:
	//luaL_openlib(L, "MyMath", funcs__, 0); //或luaL_register(L, "mymath", funcs__);

	//lua5.2以上版本使用如下:
	lua_getglobal(L, "MyMath");
	if (lua_isnil(L, -1))
	{
		lua_pop(L, 1);
		lua_newtable(L);
	}
	luaL_setfuncs(L, funcs__, 0);
	lua_setglobal(L, "MyMath");

	return 0;
}

然後建立lua指令碼,測試C++的功能。檔案路徑:demo2/demo.lua,內容如下:


package.cpath = package.cpath .. ";./lcpp/?.so"

require("libmyluamath")

local a = 200
local b = 100

local ret = MyMath.add(a, b)
print("a + b = " ..a .. " + " .. b .. " = "..ret)

local ret = MyMath.sub(a, b)
print("a - b = " ..a .. " - " .. b .. " = "..ret)

local ret = MyMath.mul(a, b)
print("a * b = " ..a .. " * " .. b .. " = "..ret)

local ret = MyMath.div(a, b)
print("a / b = " ..a .. " / " .. b .. " = "..ret)

linux下用g++編譯C++動態庫: $ g++ -fPIC -shared -o libmyluamath.so *.cpp -llua -ldl 再用執行指令碼: $ lua demo.lua

結果如下: 在這裡插入圖片描述