lua與C/C++互調函式方法

1.在lua指令碼中呼叫C/C++程式碼中的函式

C/C++函式定義形式

       lua中呼叫的C++函式的定義必須滿足如下形式： typedef int（*lua_cFunction)(lua_State *L);

       函式引數必須是lua_State，返回值必須是int型，只有這樣的函式Lua才能呼叫。

C函式引數獲取設定協議

      C函式中的引數通過Lua中堆疊L來接收到，引數以正序入棧，第一個引數首先入棧。第一個引數的索引是1，最後一個引數的索引就是引數個數。C函式剛開始處，沒有進行棧中資料pop、push操作之前，lua_gettop(L)可以返回函式接收到的引數個數。

C函式向lua中返回值

      需要向lua返回值，可以通過把需要返回的值以正序方式壓入棧即可（第一個返回值首先壓入）。

C函式的返回值

     C函式的返回值（int型別）= C函式向lua中返回的值個數（壓入棧的變數個數）

例子

     接收若干數字引數，並返回它們的平均數與和：

#include 
 
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif /* __cplusplus */
#include  // lua是用純C語言寫的
#include 
#include 
#ifdef __cplusplus
}
#endif /* __cplusplus */
 
int c_average(lua_State* L)
{
   int n = lua_gettop(L); /* 返回棧頂元素的索引。因為索引是從1開始編號的（1表示棧底，-1表示棧頂），所以這個結果等於堆疊上的元素個數（返回0表示堆疊為空）。這裡棧中元素的個數就是傳入的引數個數 */
   double sum = 0;
   int i;
 
   for (i = 1; i <= n; i++)
    {
       if (!lua_isnumber(L, i))
       {
           lua_pushstring(L, "Incorrect argument to 'average'"); // 將錯誤資訊壓入棧中
           lua_error(L); // 丟擲棧頂的錯誤
           /*
           int lua_error (lua_State *L);
           產生一個 Lua 錯誤。錯誤資訊（實際上可以是任何型別的 Lua 值）必須被置入棧頂。這個函式會做一次長跳轉，它不會再返回。
           */
       }
       sum += lua_tonumber(L, i); // lua_tonumber 將棧中指定index的值轉換成數值型別的值，注意並不會從棧中彈出這個值
    }
 
   double avg = sum / n;
   lua_pushnumber(L, avg); // 將avg壓入棧中，第1個返回值是avg
   lua_pushnumber(L, sum); // 將sum壓入棧中，第2個返回值是sum
 
   return 2; /* return the number of results，該函式有2個返回值，即上面入棧的avg和sum */
}


int main(int argc, char* argv[])
{
   lua_State* L = luaL_newstate(); // 建立一個新的獨立的狀態機
   
   /* register our function，告訴lua指令碼其中呼叫的average函式（lua中的變數名）對應的是一個叫c_average的c語言函式 */
   lua_register(L, "average", c_average);
   /*
   void lua_register (lua_State *L,
   const char *name,
   lua_CFunction f);
    把 C 函式 f 設到全域性變數 name 中。它通過一個巨集定義：
   #define lua_register(L,n,f) \
   (lua_pushcfunction(L, f), lua_setglobal(L, n))
   */
 
   /* run the script */
   luaL_dofile(L, "e1.lua"); // 載入指令碼，指令碼中的可執行語句將會得到執行
   
   /* Loads a file as a Lua chunk and then 以保護模式呼叫一個函式，等價於(luaL_loadfile(L,filename) || lua_pcall(L, 0, LUA_MULTRET, 0)) */
   lua_getglobal(L, "avg"); // 將全域性變數avg的值入棧，等價於lua_getfield(L,LUA_GLOBALSINDEX, "name”)；此時el.lua中avg變數已經有值，等於把這個變數的值壓入棧。
   printf("avg is: %d\n", lua_tointeger(L, -1)); // 讀棧頂的int值，注意不會從棧中彈出這個元素
   lua_pop(L, 1); // 彈出棧頂的一個元素
   
   lua_getglobal(L, "sum"); // 將全域性變數sum的值入棧
   printf("sum is: %d\n", lua_tointeger(L, -1));
   lua_pop(L, 1); // 彈出棧頂的一個元素
   
   /* cleanup Lua */
   lua_close(L);
 
   return 0;
}
/*
-- e1.lua
avg, sum = average(10, 20, 30, 40, 50)
print("The average is ", avg)
print("The sum is ", sum)
*/
/*
輸出：
The average is  30
The sum is      150
avg is: 30
sum is: 150
*/
 

2.在C/C++程式碼中呼叫lua指令碼中的函式

      核心步驟：在C/C++中將使用的lua函式名以及其函式引數一次壓入棧中（引數按正序入棧），返回值由lua按正序自動壓入棧供C/C++訪問。函式呼叫成功後，函式名、引數出棧，返回值自動入棧（不需要手動寫壓入棧程式碼）。

示例：

#include 
 
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif /* __cplusplus */
#include  // lua是用純c語言寫的
#include 
#include 
#ifdef __cplusplus
}
#endif /* __cplusplus */
 
lua_State* L = NULL;
 
int luaAdd(int x, int y)
{
   int sum;
 
   /* the function name，lua指令碼中的函式名 */
   lua_getglobal(L, "add"); // lua函式名入棧
 
   int savedTop = lua_gettop(L); // 儲存棧中的元素個數，後面要還原
 
   /* the first argument */
   lua_pushnumber(L, x); // 引數x入棧
   /* the second argument */
   lua_pushnumber(L, y); // 引數y入棧
 
   // 此時棧中有3個值，棧頂是引數y，棧底是函式名add
   /* call the function with 2 arguments, return 1 result */
   lua_call(L, 2, 1);
 
   // 因為add只有一個返回值，所以此時棧中只有1個值（如果有多個返回值，也是按正序入棧）
   /* get the result */
   sum = (int) lua_tonumber(L, -1); // -1是棧頂

   lua_settop(L, savedTop); // 函式退出之前恢復原來的棧
   return sum;
}
 
int main(int argc, char* argv[])
{
    L= luaL_newstate(); // 建立lua執行環境
   /* load the script，載入指令碼，為後面讀取其中的變數做準備 */
   luaL_dofile(L, "e2.lua");
   /* call the add function */
   int sum = luaAdd(10, 15);
   /* print the result */
   printf("The sum is %d\n", sum);
   /* cleanup Lua */
   lua_close(L);
   return 0;
}

-- e2.lua
-- add two numbers
function add(x, y)
   return x + y
end
 



The sum is 25
 

3. LUAJIT_MODE_ON

lua_pushlightuserdata(m_luastack, (void*) script_exception_wrapper);

luaJIT_setmode(m_luastack, -1, LUAJIT_MODE_WRAPCFUNC | LUAJIT_MODE_ON);

int script_exception_wrapper(lua_State *L, lua_CFunction f)

{

try {

return f(L);  // Call wrapped function and return result.

} catch (constchar *s) {  // Catch and convert exceptions.

lua_pushstring(L, s);

} catch (LuaError& e) {

lua_pushstring(L, e.what());

}

returnlua_error(L);  // Rethrow as a Lua error.

}

LUAJIT_MODE_ON時，執行lua中函式，當呼叫C/C++函式時，會跳到script_exception_wrapper然後通過f(L)再跳到lua函式名對應的CFuntion；此模式必須使用lua_pushlightuserdata同時執行一個script_exception_wrapper指標函式；包裝器功能可以用於除錯目的，也可以用於捕獲和轉換外部異常。建議使用

lightuserdata使用時，只儲存了函式指標，不需要儲存真實資料，減少了記憶體使用。

LUAJIT_MODE_OFF時，執行lua中函式，當呼叫C/C++函式時，會直接跳到lua函式名對應的CFuntion；

參考資料：

http://blog.csdn.net/rain_qingtian/article/details/44781183

http://blog.csdn.net/ly131420/article/details/8794615

http://luajit.org/ext_c_api.html

http://dev.minetest.net/Script_Engine