C++程式設計知識:Lua 和 C/C++ 互相呼叫例項分析
lua作為小巧精悍的指令碼語言,易於嵌入c/c++中 , 廣泛應用於遊戲AI ,實際上在任何經常變化的邏輯上都可以使用lua實現,配合c/c++實現的底層介面服務,能夠大大降低系統的維護成本。下面對lua和c/c++的互動呼叫做一個例項分析:
lua提供了API用於在c/c++中構造lua的執行環境,相關介面如下:
//建立lua執行上下文
lua_State*
luaL_newstate(void) ;
//載入lua指令碼檔案
int luaL_loadfile(lua_State *L, const
char *filename);
lua和c/c++的資料互動通過”棧”進行
,操作資料時,首先將資料拷貝到”棧”上,然後獲取資料,棧中的每個資料通過索引值進行定位,索引值為正時表示相對於棧底的偏移索引,索引值為負時表示相對於棧頂的偏移索引,索引值以1或-1為起始值,因此棧頂索引值永遠為-1
,棧底索引值永遠為1 。 “棧”相當於資料在lua和c/c++之間的中轉地。每種資料都有相應的存取介面 。
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資料入”棧”介面:
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);
資料獲取介面:
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);
“棧”操作介面:
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中定義的變數和函式存放在一個全域性table中,索引值為LUA_GLOBALSINDEX
,table相關操作介面:
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);
當”棧”中包含執行指令碼需要的所有要素(函式名和引數)後,呼叫lua_pcall執行指令碼:
int (lua_pcall) (lua_State *L, int nargs, int nresults, int errfunc);
下面進行例項說明:
func.lua
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
//lua標頭檔案
#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中呼叫的c函式定義,實現加法
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() ; //建立lua執行環境
if ( l == NULL ) err_return(-1,"luaL_newstat() failed");
int ret = 0 ;
ret = luaL_loadfile(l,"func.lua") ; //載入lua指令碼檔案
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"); //獲取lua中定義的變數
lua_getglobal(l,"height");
printf("height:%ld width:%ld\n",lua_tointeger(l,-1),lua_tointeger(l,-2)) ;
lua_pop(l,1) ; //恢復lua的棧
int a = 11 ;
int b = 12 ;
lua_getglobal(l,"sum"); //呼叫lua中的函式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"); //呼叫lua中的函式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) ; //註冊在lua中使用的c函式
lua_setglobal(l,"csum") ; //繫結到lua中的名字csum
lua_getglobal(l,"mysum"); //呼叫lua中的mysum函式,該函式呼叫本程式中定義的csum函式實現加法
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) ; //釋放lua執行環境
return 0 ;
}