原文: http://www.cnblogs.com/stephen-liu74/archive/2012/07/23/2469902.html

Lua可以調用C函數的能力將極大的提高Lua的可擴展性和可用性。對於有些和操作系統相關的功能，或者是對效率要求較高的模塊，我們完全可以通過C函數來實現，之後再通過Lua調用指定的C函數。對於那些可被Lua調用的C函數而言，其接口必須遵循Lua要求的形式，即typedef int (*lua_CFunction)(lua_State* L)。簡單說明一下，該函數類型僅僅包含一個表示Lua環境的指針作為其唯一的參數，實現者可以通過該指針進一步獲取Lua代碼中實際傳入的參數。返回值是整型，表示該C函數將返回給Lua代碼的返回值數量，如果沒有返回值，則return 0即可。需要說明的是，C函數無法直接將真正的返回值返回給Lua代碼，而是通過虛擬棧來傳遞Lua代碼和C函數之間的調用參數和返回值的。這裏我們將介紹兩種Lua調用C函數的規則。

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <string.h>
 3 #include <lua.hpp>
 4 #include <lauxlib.h>
 5 #include <lualib.h>
 6 
 7 //待Lua調用的C註冊函數。
 8 static int add2(lua_State* L)
 9 {
10     //檢查棧中的參數是否合法，1表示Lua調用時的第一個參數(從左到右)，依此類推。
11     //如果Lua代碼在調用時傳遞的參數不為number，該函數將報錯並終止程序的執行。
12     double op1 = luaL_checknumber(L,1);
13     double op2 = luaL_checknumber(L,2);
14     //將函數的結果壓入棧中。如果有多個返回值，可以在這裏多次壓入棧中。
15     lua_pushnumber(L,op1 + op2);
16     //返回值用於提示該C函數的返回值數量，即壓入棧中的返回值數量。
17     return 1;
18 }
19 
20 //另一個待Lua調用的C註冊函數。
21 static int sub2(lua_State* L)
22 {
23     double op1 = luaL_checknumber(L,1);
24     double op2 = luaL_checknumber(L,2);
25     lua_pushnumber(L,op1 - op2);
26     return 1;
27 }
28 
29 const char* testfunc = "print(add2(1.0,2.0)) print(sub2(20.1,19))";
30 
31 int main()
32 {
33     lua_State* L = luaL_newstate();
34     luaL_openlibs(L);
35     //將指定的函數註冊為Lua的全局函數變量，其中第一個字符串參數為Lua代碼
36     //在調用C函數時使用的全局函數名，第二個參數為實際C函數的指針。
37     lua_register(L, "add2", add2);
38     lua_register(L, "sub2", sub2);
39     //在註冊完所有的C函數之後，即可在Lua的代碼塊中使用這些已經註冊的C函數了。
40     if (luaL_dostring(L,testfunc))
41         printf("Failed to invoke.\n");
42     lua_close(L);
43     return 0;
44 }

2. C函數庫成為Lua的模塊。
將包含C函數的代碼生成庫文件，如Linux的so，或Windows的DLL，同時拷貝到Lua代碼所在的當前目錄，或者是LUA_CPATH環境變量所指向的目錄，以便於Lua解析器可以正確定位到他們。在我當前的Windows系統中，我將其copy到"C:\Program Files\Lua\5.1\clibs\"，這裏包含了所有Lua可調用的C庫。見如下C語言代碼和關鍵性註釋：

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <string.h>
 3 #include <lua.hpp>
 4 #include <lauxlib.h>
 5 #include <lualib.h>
 6 
 7 //待註冊的C函數，該函數的聲明形式在上面的例子中已經給出。
 8 //需要說明的是，該函數必須以C的形式被導出，因此extern "C"是必須的。
 9 //函數代碼和上例相同，這裏不再贅述。
10 extern "C" int add(lua_State* L) 
11 {
12     double op1 = luaL_checknumber(L,1);
13     double op2 = luaL_checknumber(L,2);
14     lua_pushnumber(L,op1 + op2);
15     return 1;
16 }
17 
18 extern "C" int sub(lua_State* L)
19 {
20     double op1 = luaL_checknumber(L,1);
21     double op2 = luaL_checknumber(L,2);
22     lua_pushnumber(L,op1 - op2);
23     return 1;
24 }
25 
26 //luaL_Reg結構體的第一個字段為字符串，在註冊時用於通知Lua該函數的名字。
27 //第一個字段為C函數指針。
28 //結構體數組中的最後一個元素的兩個字段均為NULL，用於提示Lua註冊函數已經到達數組的末尾。
29 static luaL_Reg mylibs[] = { 
30     {"add", add},
31     {"sub", sub},
32     {NULL, NULL} 
33 }; 
34 
35 //該C庫的唯一入口函數。其函數簽名等同於上面的註冊函數。見如下幾點說明：
36 //1. 我們可以將該函數簡單的理解為模塊的工廠函數。
37 //2. 其函數名必須為luaopen_xxx，其中xxx表示library名稱。Lua代碼require "xxx"需要與之對應。
38 //3. 在luaL_register的調用中，其第一個字符串參數為模塊名"xxx"，第二個參數為待註冊函數的數組。
39 //4. 需要強調的是，所有需要用到"xxx"的代碼，不論C還是Lua，都必須保持一致，這是Lua的約定，
40 //   否則將無法調用。
41 extern "C" __declspec(dllexport)
42 int luaopen_mytestlib(lua_State* L) 
43 {
44     const char* libName = "mytestlib";
45     luaL_register(L,libName,mylibs);
46     return 1;
47 }

見如下Lua代碼：

1 require "mytestlib"  --指定包名稱
2 
3 --在調用時，必須是package.function
4 print(mytestlib.add(1.0,2.0))
5 print(mytestlib.sub(20.1,19))

Step By Step(Lua調用C函數)