Lua底层交互原理剖析 lua c 交互
liuian 2024-12-25 13:59 50 浏览
此篇文章就是为了探索究竟Lua底层是如何与C/C++,或者说是C#进行交互的。C/C++是如何调用Lua的变量和函数,Lua又是如何调用底层的代码。
准备环境
- 到官网上下载源码,此次试验我下载的是版本5.3.5
- 下载MingGW,自己可以网上下载,一方面是要编译C/C++代码,一方面用它自带的makefile对lua进行编译。
编写代码
- Hello World代码
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <cstdlib>
#include <lua.hpp>
int main()
{
//Lua库中没有定义任何全局变量。它将所有的状态都保存在动态结构lua_State中,所有的C API都要求传入一个指向该结构的指针。
//luaL_newstate函数用于创建一个新环境或状态,也就是所谓的lua虚拟机对象。
lua_State* L = luaL_newstate();
//将hello world 压入虚拟栈
lua_pushstring(L, "hello world");
//将整数10压入虚拟栈
lua_pushnumber(L, 10);
if (lua_isnumber(L, -1) && lua_isstring(L, -2))
{
//虚拟栈对应位置的元素转换为对应类型
int num = lua_tonumber(L, -1);
const char* str = lua_tostring(L, -2);
lua_pop(L,2); // 出栈两个元素
printf("%d %s \n", num, str);
}
lua_close(L);
system("pause");
return 0;
}
Lua和C/C++相互调用方式主要是利用一个虚拟栈。虚拟栈结构本质还是一个struct,在lua_pushstring时,字符串压入栈底,lua_pushnumber继续入栈,如下图所示。堆栈索引的方式可是是正数也可以是负数,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。
- C加载lua脚本,并调用变量
test.lua
width = 800;
height = 600;
people = {name = "YGH",age = 13,sex = true}
function f(x ,y)
return x+y,x*y,x-y
end
function f2()
local a, b = func(5,3); --调用C函数
print("hello world")
print(string.format("a=%d,b=%d", a, b))
end
main.cpp
int main()
{
int error;
lua_State *L = luaL_newstate();
luaL_openlibs(L);
//加载test.lua文件 并进行编译
error = luaL_loadfile(L, "test.lua") || lua_pcall(L, 0, 0, 0);
if (error)
{
//如果test.lua文件发生错误,会将错误信息入栈,取出错误信息并输出
fprintf(stderr, "%s", lua_tostring(L, -1));
lua_pop(L, 1);
}
//将全局变量 width height people分别 入栈
lua_getglobal(L, "width");
lua_getglobal(L, "height");
// 按照固定索引取出对应的元素 ,此处应使用lua_is...函数进行判断,再取出
int w = lua_tointeger(L, -3);
int h = lua_tointeger(L, -2);
printf("w=%d, h=%d \n", w, h);
system("pause");
return 0;
}
- C与Lua互相调用函数
int CallFunc(lua_State *L, const char *key, int x, int y){
//压入函数
lua_getglobal(L, key);
//压入参数
lua_pushnumber(L, x);
lua_pushnumber(L, y);
// 第二个参数是待调用函数的参数数量 第三个参数是 期望的返回结果数量 第四个参数是错误处理函数索引
//在获得结果之后 ,lua_pcall会先弹出栈中的函数 和 参数 然后将所得的结果按照返回顺序入栈
if (lua_pcall(L, 2, 2, 0) != 0)
{
printf("function is error");
}
int result = lua_tonumber(L, -1); //获取存在栈顶的第一个返回结果
int result2 = lua_tonumber(L, -2); // 获取第二个返回结果
printf("function result: result1=%d, result2=%d \n", result, result2);
return result;
}
void CallFunc2(lua_State *L, const char *key)
{
lua_getglobal(L, key);//压入函数
if (lua_pcall(L, 0, 0, 0) != 0)
{
printf("error %s", lua_tostring(L, -1));
}
}
static int TestFunc(lua_State* L)
{
//从栈中获取函数的参数
int x = lua_tonumber(L, 1);
int y = lua_tonumber(L, 2);
//将函数的返回结果进行入栈
lua_pushnumber(L, x + y);
lua_pushnumber(L, x - y);
// 函数返回结果的数量
return 2;
}
int main()
{
int error;
lua_State *L = luaL_newstate();
luaL_openlibs(L);
//加载test.lua文件 并进行编译
error = luaL_loadfile(L, "test.lua") || lua_pcall(L, 0, 0, 0);
if (error)
{
//如果test.lua文件发生错误,会将错误信息入栈,取出错误信息并输出
fprintf(stderr, "%s", lua_tostring(L, -1));
lua_pop(L, 1);
}
//C调用lua的函数
printf("---------- C Call Lua Function ------------ \n");
CallFunc(L, "f", 5, 3);
//Lua调用C的函数
printf("---------- Lua Call C Function ------------ \n");
//将函数注册到Lua中
lua_pushcfunction(L, TestFunc);
lua_setglobal(L, "func");
CallFunc2(L, "f2");
system("pause");
return 0;
}
到这一步,其实C#与Lua的基本交互原理就已经讲述的差不多了,如果想更进一步的话,可以看看lua的源码,也许会更加精进。
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