Lua学习笔记--Lua调用C初探

上次学习了怎么用C调用Lua的函数，并返回一个结果，这次看看怎么反过来，用Lua调用C的函数。

一.简介

C调用Lua函数比较简单，只需要操作相关的栈就可以了，但是Lua调用C的话，稍微有一点麻烦，虽然还是用栈来进行数据的传递，但是由于Lua中本身没有C中写的函数，所以需要多一步将C函数注册到Lua中的步骤。

Lua反过来调用C函数的话，首先，我们要写一个要被调用的函数，这个函数有一个格式的要求 ，返回值为int，但是这个int并不代表Lua函数的返回值，而是函数返回值的个数，Lua支持多重返回值，所以，在C函数中也需要支持多重返回值，但这个并不是通过return实现，而是通过将返回值压入那个万能的栈，然后返回返回值的个数。

函数原型如下：

//返回结果的个数，结果存在栈中
int 函数名(lua_State* L)

在写好函数之后，还需要将这个函数注册给Lua，否则Lua不知道这个函数。注册使用lua_register这个函数，需要给出这个函数在Lua中的函数名以及在C中的函数指针。函数原型如下：

//将C函数注册到Lua中(L, Lua中函数名，函数指针)
	lua_register(L, "函数名", 对应C中的函数指针);

看一个例子：

Lua程序：

--调用C的函数

print(addFunc(1, 2, 3))

C++程序：

// LuaTest.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <windows.h>

//因为Lua是C的函数，而我们的程序是C++的，所以要使用extern "C"引入头文件
extern "C"{
#include "lua.h"
#include "lualib.h"
#include "lauxlib.h"
#include "luaconf.h"
}

//Lua要调用的函数（求几个数的和），注意返回值并不是结果，而是结果的个数，Lua支持多个返回值，所以就是栈中有几个返回的值。
int addFunc(lua_State* L)
{
	double sum = 0;
	for (int i = 1; i <= lua_gettop(L); i++)
	{
		if (!lua_isnumber(L, i))
		{
			lua_pushstring(L, "argument error!");
			lua_error(L);
		}
		sum += lua_tonumber(L, i);
	}
	//将结果压入栈中
	lua_pushnumber(L, sum);
	//返回结果的个数！！！
	return 1;
}



int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	//打开lua
	lua_State* L = luaL_newstate();
	//加载lib文件
	luaL_openlibs(L);
	
	//将刚才编写的C函数注册到Lua中(L, Lua中函数名，函数指针)
	lua_register(L, "addFunc", addFunc);
	
	//执行Lua文件
	luaL_dofile(L, "test.lua");

	//结束
	lua_close(L);
 
	system("pause");

	return 0;
}

结果：

6.0
请按任意键继续. . .

其实这样调用还是比较简单的。做完编写函数和注册函数之后，Lua中就有了这个函数，我们就可以在Lua中类似库函数那样使用这个函数了。简单起见，直接dofile了一下，执行Lua文件，调用C中的函数，并将结果在Lua中打印。

要说明的是，当注册的C/C++被Lua调用时，这个C函数享有一个独有的stack，这个栈不是共有的。这个栈在进入函数体时生成，从里面索引1到n，分别放着从Lua程序中传递过来的1到n个参数，这些函数只能看到自己的栈，看不到其他栈。

二.Lua与C交互

上面的例子仅仅是C向Lua注册了个函数，Lua使用了这个函数，最后还是通过dofile整体执行的Lua文件，并没有体现到交互。下面的例子还是上面的那个函数，不过，这次只在Lua中执行一下，结果保存在Lua中的全局变量中，再使用C函数提取这个结果，在C中打印出来。这样就体现出C和Lua交互的功能。

Lua程序：

--调用C的函数,结果保存在result全局变量中，等待C提取

result = addFunc(1, 2, 3)

C++ 程序：

// LuaTest.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <windows.h>

//因为Lua是C的函数，而我们的程序是C++的，所以要使用extern "C"引入头文件
extern "C"{
#include "lua.h"
#include "lualib.h"
#include "lauxlib.h"
#include "luaconf.h"
}

//Lua要调用的函数（求几个数的和），注意返回值并不是结果，而是结果的个数，Lua支持多个返回值，所以就是栈中有几个返回的值。
int addFunc(lua_State* L)
{
	double sum = 0;
	for (int i = 1; i <= lua_gettop(L); i++)
	{
		if (!lua_isnumber(L, i))
		{
			lua_pushstring(L, "argument error!");
			lua_error(L);
		}
		sum += lua_tonumber(L, i);
	}
	//将结果压入栈中
	lua_pushnumber(L, sum);
	//返回结果的个数！！！
	return 1;
}



int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	//打开lua
	lua_State* L = luaL_newstate();
	//加载lib文件
	luaL_openlibs(L);
	
	//将刚才编写的C函数注册到Lua中(L, Lua中函数名，函数指针)
	lua_register(L, "addFunc", addFunc);
	
	//执行Lua文件
	luaL_dofile(L, "test.lua");

	//Lua中返回的结果在全局变量result中，将其提取出来
	lua_getglobal(L, "result");
	if (!lua_isnumber(L, -1))
		printf("result is not number!\n");
	
	//在C中获得结果并打印
	printf("result is %g\n", lua_tonumber(L, -1));

	//结束
	lua_close(L);
 
	system("pause");

	return 0;
}

结果：

result is 6
请按任意键继续. . . 

当然，这个暂时只是一个互相调用的小例子，真正调用时需要做的可能会更加复杂，比如函数注册，包装等等。