Lua与C进行交互

1 预备知识

1.1 接口函数

接口函数都是由Lua虚拟机提供的，供C程序调用的函数

• lua.h里的所有函数都是以lua_开头的
• lualib.h声明了一些和lua库函数有关的一些函数，多以luaopen_开头
• luaxlib.h主要含有一些辅助函数，以luaL_开头

1.2 Lua虚拟机

lua虚拟机常嵌入C程序中运行，对于C程序来说，Lua虚拟机就是一个子进程。Lua将所有状态都保存在lua_State类型中，所有的C API都要求传入一个指向该结构的指针。我们根据这个指针来获取lua虚拟机（也就是子进程）的状态。

1.3 Lua与C是如何进行交互

虚拟机内部与外部的C程序发生数据交换主要是通过一个公用栈实现的，也就是说Lua虚拟机和C程序公用一个栈，双方都可以压栈或读取数据。一方压入，另一方弹出就能实现数据的交换。

在lua中，lua堆栈就是一个struct，堆栈索引方式可能是正数也可能是负数，区别是：正数索引1永远表示栈底，负数索引-1永远表示栈顶。
堆栈的默认大小是20，可以用lua_checkstack修改，用lua_gettop则可以获得栈里的元素数目

2. Lua与C交互

2.1 Lua方法与C的简单交互

(1). 创建Lua在C中的使用环境
lua_State *luaL_newstate (void);
(2). 加载Lua的库函数
void luaL_openlibs (lua_State *L);
(3). 加载lua文件，使用接口
int luaL_dofile (lua_State *L, const char *filename);
(4). 开始交互，Lua定义一个函数
function test_func_add(a, b) return a + b end
(5). 如果你的lua_State是全局变量，那么每次对堆栈有新操作时务必使用lua_settop(lua_State, -1)将偏移重新置到栈顶
(6). 去Lua文件中取得test_func_add方法
void lua_getglobal (lua_State *L, const char *name);
(7). 参数压栈
lua_pushnumber
(8).通过pCall调用
int lua_pcall (lua_State *L, int nargs, int nresults, int msgh);

整个流程的代码

bool init_lua()
{
    s_lua = luaL_newstate();
    if (!s_lua) {
        printf("luaL_newstate failed!\n");
        exit(-1);
    }
    luaL_openlibs(s_lua);
    return true;
}

bool load_lua_file(const char* lua_file)
{
    if (luaL_dofile(s_lua, lua_file) != 0) {
        printf("LOAD LUA %s %s\n", lua_file, BOOT_FAIL);
        return false;
    }
    printf("LOAD LUA %s %s\n", lua_file, BOOT_OK);
    return true;
}

function test_func_add(a, b)
    return a + b
end

int proc_add_operation(int a, int b)
{
    lua_settop(s_lua, -1);
    lua_getglobal(s_lua, "test_func_add");
    lua_pushnumber(s_lua, a);
    lua_pushnumber(s_lua, b);
    int val = lua_pcall(s_lua, 2, 1, 0);
    if (val) {
        printf("lua_pcall_error %d\n", val);
    }
    return (int)lua_tonumber(s_lua, -1);
}

2.1 Lua调用C接口

(1). 在Lua中先定义一个接口，在接口里对C函数进行调用
function test_func_check(a)
local val = test_check_value(a)
return val
end
(2). 注册C接口
lua_register(s_lua, "test_check_value", l_test_check_value);
(3). 实现C接口
#define target 300
static int l_test_check_value(lua_State * l)
{
int num = lua_tointeger(l, -1);
bool check = (num == target);
lua_pushboolean(l, check);
return 1;
}

整个流程代码

bool proc_check_value(int a)
{
    lua_settop(s_lua, -1);
    lua_getglobal(s_lua, "test_func_check");
    lua_pushnumber(s_lua, a);
    int val = lua_pcall(s_lua, 1, 1, 0);
    if (val) {
        printf("lua_pcall_error %d\n", val);
    }
    return (bool)lua_toboolean(s_lua, -1);
}

引用：
太玄的Lua编程语言课 0X4B 与C交互
Lua与C交互简明教程
Lua和C++交互总结（很详细）
Cocos2d-x下Lua调用自定义C++类和函数的最佳实践