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    Lua教程(四):在Lua中调用C语言、C++的函数

    作者:子龙山人 时间:2021-02-08 18:25

    本教程将介绍如何在Lua里面调用c/c++函数。

    在Lua里面调用c/c++函数其实是比较简单,本文将通过两个示例演示具体的做法:一个是求平均数,另一个是打印lua函数的一些参数信息。

    最后,本文会介绍如何把这两个函数定义成一个模块,这样lua代码里面就可以不再使用全局的名字空间了。

    前言

    当我们需要在Lua里面调用c/c++函数时,所有的函数都必须满足以下函数签名:

    复制代码 代码如下:

    typedef int (*lua_CFunction) (lua_State *L);

    换句话说,所有的函数必须接收一个lua_State作为参数,同时返回一个整数值。因为这个函数使用Lua栈作为参数,所以它可以从栈里面读取任意数量和任意类型的参数。而这个函数的返回值则表示函数返回时有多少返回值被压入Lua栈。(因为Lua的函数是可以返回多个值的)

    示例一

    定义C++函数指针

    复制代码 代码如下:

    int average(lua_State *L)
    {
        // get number of arguments
        int n = lua_gettop(L);
        double sum = 0;
        int i;
        // loop through each argument
        for (i = 1; i <= n; i++)
        {
            // total the arguments
            sum += lua_tonumber(L, i);
        }
        // push the average
        lua_pushnumber(L, sum / n);
        // push the sum
        lua_pushnumber(L, sum);
        // return the number of results
        return 2;
    }

    注册此函数给Lua

    复制代码 代码如下:

    lua_register(L, "average", average);

    Lua里面调用此函数

    复制代码 代码如下:

    avg, sum = average(10, 20, 30, 40, 50)
    print("The average is ", avg)
    print("The sum is ", sum)

    示例二

    定义C++函数

    复制代码 代码如下:

    int displayLuaFunction(lua_State *l)
    {
        // number of input arguments
        int argc = lua_gettop(l);
        // print input arguments
        std::cout << "[C++] Function called from Lua with " << argc
                  << " input arguments" << std::endl;
        for(int i=0; i<argc; i++)
        {
            std::cout << " input argument #" << argc-i << ": "
                      << lua_tostring(l, lua_gettop(l)) << std::endl;
            lua_pop(l, 1);
        }
        // push to the stack the multiple return values
        std::cout << "[C++] Returning some values" << std::endl;
        lua_pushnumber(l, 12);
        lua_pushstring(l, "See you space cowboy");
        // number of return values
        return 2;
    }

    注册此Lua函数

    复制代码 代码如下:

     // push the C++ function to be called from Lua
        std::cout << "[C++] Pushing the C++ function" << std::endl;
        lua_pushcfunction(L, displayLuaFunction);
        lua_setglobal(L, "displayLuaFunction");

    注意,上一个示例,我们使用的是函数是

    复制代码 代码如下:

    lua_register(L, "average", average);

    它其实只是一个宏定义,其实现也是上面两个函数组成的。

    在Lua里调用此函数

    复制代码 代码如下:

    io.write('[Lua] Calling the C functionn')
    a,b = displayLuaFunction(12, 3.141592, 'hola')
    -- print the return values
    io.write('[Lua] The C function returned <' .. a .. '> and <' .. b .. '>\n')

    实现一个Lua模块

    首先,我们把这两个C函数封装到一个数组里面:

    复制代码 代码如下:

    static const luaL_Reg mylibs[]=
    {
        {"average", average},
        {"displayLuaFunction", displayLuaFunction},
        {NULL, NULL}
    };

    接下来,我们定义另一个C函数,让它注册我们的Lua模块:

    复制代码 代码如下:

    int lua_openmylib(lua_State *L)
    {
        luaL_newlib(L, mylibs);
        return 1;
    };

    这里的luaL_newlib会生成一个table,并把所有的mylibs里面的函数填充进去。最后,lua_openmylib返回值为1,表示会把刚刚生成的table压入栈。

    最后,我们像之前注册Lua的标准库一样,注册我们新的库,并给它起名字为mylib:

    复制代码 代码如下:

      static const luaL_Reg lualibs[] =
        {
            {"base", luaopen_base},
            {"io", luaopen_io},
            {"mylib", lua_openmylib},
            {NULL, NULL}
        };

    此时,我们在Lua里面调用之前的两个函数就需要带上模块名字前缀了:

    复制代码 代码如下:

    avg, sum = mylib.average(10, 20, 30, 40, 50)
    a,b = mylib.displayLuaFunction(12, 3.141592, 'hola')

    结语

    注意:这里C函数参数里的Lua栈是私有的,每一个函数都有自己的栈。当一个c/c++函数把返回值压入Lua栈以后,该栈会自动被清空。

    js
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