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C++编程知识:Lua 和 C/C++ 互相调用实例分析

C++编程知识:Lua 和 C/C++ 互相调用实例分析

作者: Python编程导师 | 来源:发表于2019-01-09 11:32 被阅读15次

    lua作为小巧精悍的脚本语言,易于嵌入c/c++中 , 广泛应用于游戏AI ,实际上在任何经常变化的逻辑上都可以使用lua实现,配合c/c++实现的底层接口服务,能够大大降低系统的维护成本。下面对lua和c/c++的交互调用做一个实例分析:

    lua提供了API用于在c/c++中构造lua的运行环境,相关接口如下:

    //创建lua运行上下文

    lua_State*

    luaL_newstate(void) ;

    //加载lua脚本文件

    int luaL_loadfile(lua_State *L, const

    char *filename);

    lua和c/c++的数据交互通过”栈”进行

    ,操作数据时,首先将数据拷贝到”栈”上,然后获取数据,栈中的每个数据通过索引值进行定位,索引值为正时表示相对于栈底的偏移索引,索引值为负时表示相对于栈顶的偏移索引,索引值以1或-1为起始值,因此栈顶索引值永远为-1

    ,栈底索引值永远为1 。 “栈”相当于数据在lua和c/c++之间的中转地。每种数据都有相应的存取接口 。

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    数据入”栈”接口:

    void  (lua_pushnil) (lua_State *L);

    void  (lua_pushnumber) (lua_State *L, lua_Number n);

    void  (lua_pushinteger) (lua_State *L, lua_Integer n);

    void  (lua_pushlstring) (lua_State *L, const char *s, size_t l);

    void  (lua_pushstring) (lua_State *L, const char *s);

    void  (lua_pushboolean) (lua_State *L, int b);

    void  (lua_pushcclosure) (lua_State *L, lua_CFunction fn, int n);

    数据获取接口:

    lua_Number (lua_tonumber) (lua_State *L, int idx);

    lua_Integer (lua_tointeger) (lua_State *L, int idx);

    int  (lua_toboolean) (lua_State *L, int idx);

    const  char  *(lua_tolstring) (lua_State *L, int idx, size_t *len);

    lua_CFunction (lua_tocfunction) (lua_State *L, int idx);

    “栈”操作接口:

    int (lua_gettop) (lua_State *L);

    void (lua_settop) (lua_State *L, int idx);

    void (lua_pushvalue) (lua_State *L, int idx);

    void (lua_remove) (lua_State *L, int idx);

    void (lua_insert) (lua_State *L, int idx);

    void (lua_replace) (lua_State *L, int idx);

    int (lua_checkstack) (lua_State *L, int sz);

    lua中定义的变量和函数存放在一个全局table中,索引值为LUA_GLOBALSINDEX

    ,table相关操作接口:

    void (lua_gettable) (lua_State *L, int idx);

    void (lua_getfield) (lua_State *L, int idx, const char *k);

    void (lua_settable) (lua_State *L, int idx);

    void (lua_setfield) (lua_State *L, int idx, const char *k);

    当”栈”中包含执行脚本需要的所有要素(函数名和参数)后,调用lua_pcall执行脚本:

    int (lua_pcall) (lua_State *L, int nargs, int nresults, int errfunc);

    下面进行实例说明:

    func.lua

    #include <stdio.h>

    #include <stdlib.h>

    #include <string.h>

    #include <errno.h>

    //lua头文件

    #include <lua.h>

    #include <lualib.h>

    #include <lauxlib.h>

    #define err_exit(num,fmt,args)  \

        do{printf("[%s:%d]"fmt"\n",__FILE__,__LINE__,##args);exit(num);} while(0)

    #define err_return(num,fmt,args)  \

        do{printf("[%s:%d]"fmt"\n",__FILE__,__LINE__,##args);return(num);} while(0)

    //lua中调用的c函数定义,实现加法

    int csum(lua_State* l)

    {

        int a = lua_tointeger(l,1) ;

        int b = lua_tointeger(l,2) ;

        lua_pushinteger(l,a+b) ;

        return 1 ;

    }

    int main(int argc,char** argv)

    {

        lua_State * l = luaL_newstate() ;        //创建lua运行环境

        if ( l == NULL ) err_return(-1,"luaL_newstat() failed");

        int ret = 0 ;

        ret = luaL_loadfile(l,"func.lua") ;      //加载lua脚本文件

        if ( ret != 0 ) err_return(-1,"luaL_loadfile failed") ;

        ret = lua_pcall(l,0,0,0) ;

        if ( ret != 0 ) err_return(-1,"lua_pcall failed:%s",lua_tostring(l,-1)) ;

        lua_getglobal(l,"width");              //获取lua中定义的变量

        lua_getglobal(l,"height");

        printf("height:%ld width:%ld\n",lua_tointeger(l,-1),lua_tointeger(l,-2)) ;

        lua_pop(l,1) ;                        //恢复lua的栈

        int a = 11 ;

        int b = 12 ;

        lua_getglobal(l,"sum");               //调用lua中的函数sum

        lua_pushinteger(l,a) ;

        lua_pushinteger(l,b) ;

        ret = lua_pcall(l,2,1,0) ;

        if ( ret != 0 ) err_return(-1,"lua_pcall failed:%s",lua_tostring(l,-1)) ;

        printf("sum:%d + %d = %ld\n",a,b,lua_tointeger(l,-1)) ;

        lua_pop(l,1) ;

        const char str1[] = "hello" ;

        const char str2[] = "world" ;

        lua_getglobal(l,"mystrcat");          //调用lua中的函数mystrcat

        lua_pushstring(l,str1) ;

        lua_pushstring(l,str2) ;

        ret = lua_pcall(l,2,1,0) ;

        if ( ret != 0 ) err_return(-1,"lua_pcall failed:%s",lua_tostring(l,-1)) ;

        printf("mystrcat:%s%s = %s\n",str1,str2,lua_tostring(l,-1)) ;

        lua_pop(l,1) ;

        lua_pushcfunction(l,csum) ;         //注册在lua中使用的c函数

        lua_setglobal(l,"csum") ;           //绑定到lua中的名字csum

        lua_getglobal(l,"mysum");           //调用lua中的mysum函数,该函数调用本程序中定义的csum函数实现加法

        lua_pushinteger(l,a) ;

        lua_pushinteger(l,b) ;

        ret = lua_pcall(l,2,1,0) ;

        if ( ret != 0 ) err_return(-1,"lua_pcall failed:%s",lua_tostring(l,-1)) ;

        printf("mysum:%d + %d = %ld\n",a,b,lua_tointeger(l,-1)) ;

        lua_pop(l,1) ;

        lua_close(l) ;                     //释放lua运行环境

        return 0 ;

    }

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