Lua和C++交互详细总结
一、Lua堆栈 要理解Lua和C++交互,首先要理解Lua堆栈。 简单来说,Lua和C/C++语言通信的主要方法是一个无处不在的虚拟栈。栈的特点是先进后出。 在Lua中,Lua堆栈就是一个struct,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。如图:
?lua的栈类似于以下的定义,它是在创建lua_State的时候创建的: ???????????? TValue stack[max_stack_len]? // 欲知内情可以查 lstate.c 的stack_init函数 ??? 存入栈的数据类型包括数值,字符串,指针,talbe,闭包等,下面是一个栈的例子: ?????????? ?? 执行下面的代码就可以让你的lua栈上呈现图中的情况 ??? lua_pushcclosure(L,func,0) // 创建并压入一个闭包 ??? lua_createtable(L,0)??????? // 新建并压入一个表 ??? lua_pushnumber(L,343)????? // 压入一个数字 ??? lua_pushstring(L,“mystr”)?? // 压入一个字符串 ? ??? 这里要说明的是,你压入的类型有数值,表和闭包[在c中看来是不同类型的值],但是最后都是统一用TValue这种数据结构来保存的:),下面用图简单的说明一下这种数据结构: ???? ??? TValue结构对应于lua中的所有数据类型,是一个{值,类型} 结构,这就lua中动态类型的实现,它把值和类型绑在一起,用tt记录value的类型,value是一个联合结构,由Value定义,可以看到这个联合有四个域,先说明简单的 ??????? p -- 可以存一个指针,实际上是lua中的light userdata结构 ??????? n -- 所有的数值存在这里,不过是int,还是float ??????? b -- Boolean值存在这里,注意,lua_pushinteger不是存在这里,而是存在n中,b只存布尔 ??????? gc -- 其他诸如table,thread,closure,string需要内存管理垃圾回收的类型都存在这里 ??????? gc是一个指针,它可以指向的类型由联合体GCObject定义,从图中可以看出,有string,userdata,table,proto,upvalue,thread ??? 从下面的图可以的得出如下结论: ??????? 1. lua中,number,boolean,nil,light userdata四种类型的值是直接存在栈上元素里的,和垃圾回收无关. ??????? 2. lua中,string,thread存在栈上元素里的只是指针,他们都会在生命周期结束后被垃圾回收. 二、堆栈的操作 因为Lua与C/C++是通过栈来通信,Lua提供了C API对栈进行操作。 我们先来看一个最简单的例子:
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可以简单理解为luaL_newstate返回一个指向堆栈的指针,其它看注释应该能懂了吧。 其他一些栈操作: int lua_gettop (lua_State *L); //返回栈顶索引(即栈长度) void lua_settop (lua_State *L,int idx); // void lua_pushvalue (lua_State *L,255); line-height:1.5!important">int idx);将idx索引上的值的副本压入栈顶 void lua_remove (lua_State *L,0); line-height:1.5!important">移除idx索引上的值 void lua_insert (lua_State *L,0); line-height:1.5!important">弹出栈顶元素,并插入索引idx位置 void lua_replace (lua_State *L,255); line-height:1.5!important">int idx); 弹出栈顶元素,并替换索引idx位置的值 ua_settop将栈顶设置为一个指定的位置,即修改栈中元素的数量。如果值比原栈顶高,则高的部分nil补足,如果值比原栈低,则原栈高出的部分舍弃。所以可以用lua_settop(0)来清空栈。 三、C++调用Lua 我们经常可以使用Lua文件来作配置文件。类似ini,xml等文件配置信息。现在我们来使用C++来读取Lua文件中的变量,table,函数。 ?lua和c通信时有这样的约定: 所有的lua中的值由lua来管理,c++中产生的值lua不知道,类似表达了这样一种意思: "如果你(c/c++)想要什么,你告诉我(lua),我来产生,然后放到栈上,你只能通过api来操作这个值,我只管我的世界",这个很重要,因为: ???????? "如果你想要什么,你告诉我,我来产生"就可以保证,凡是lua中的变量,lua要负责这些变量的生命周期和垃圾回收,所以,必须由lua来创建这些值(在创建时就加入了生命周期管理要用到的簿记信息) ???????? "然后放到栈上,你只能通过api来操作这个值",lua api给c提供了一套完备的操作界面,这个就相当于约定的通信协议,如果lua客户使用这个操作界面,那么lua本身不会出现任何"意料之外"的错误. ???????? "我只管我的世界"这句话体现了lua和c/c++作为两个不同系统的分界,c/c++中的值,lua是不知道的,lua只负责它的世界 现在有这样一个hello.lua 文件: str = "I am so cool" tbl = {name = shun",id = 20114442} function add(a,b) return a + b end 我们写一个test.cpp来读取它: #include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;
extern C"
{
#include lua.h"
#include lauxlib.hlualib.h"
}
void main()
{
1.创建Lua状态
lua_State *L = luaL_newstate();
if (L == NULL)
{
return ;
}
2.加载Lua文件
int bRet = luaL_loadfile(L,hello.lua");
if(bRet)
{
cout<<load file error"<<endl;
3.运行Lua文件
bRet = lua_pcall(L,128); line-height:1.5!important">0,128); line-height:1.5!important">0);
pcall error4.读取变量
lua_getglobal(L,0); line-height:1.5!important">strstring str = lua_tostring(L,-1);
cout<<str = "<<str.c_str()<<endl; str = I am so cool~
5.读取table
lua_getglobal(L,0); line-height:1.5!important">tbl");
lua_getfield(L,-1,0); line-height:1.5!important">name");
str = lua_tostring(L,0); line-height:1.5!important">tbl:name = "<<str.c_str()<<endl; tbl:name = shun
6.读取函数
lua_getglobal(L,0); line-height:1.5!important">add"); 获取函数,压入栈中
lua_pushnumber(L,128); line-height:1.5!important">10); 压入第一个参数
lua_pushnumber(L,128); line-height:1.5!important">20); 压入第二个参数
int iRet= lua_pcall(L,128); line-height:1.5!important">2,128); line-height:1.5!important">0); 调用函数,调用完成以后,会将返回值压入栈中,2表示参数个数,1表示返回结果个数。
if (iRet) 调用出错
{
const char *pErrorMsg = lua_tostring(L,128); line-height:1.5!important">1);
cout << pErrorMsg << endl;
lua_close(L);
return ;
}
if (lua_isnumber(L,128); line-height:1.5!important">1)) 取值输出
{
double fValue = lua_tonumber(L,128); line-height:1.5!important">1);
cout << Result is " << fValue << endl;
}
至此,栈中的情况是:
=================== 栈顶 ===================
索引 类型 值
4 int: 30
3 string: shun
2 table: tbl
1 string: I am so cool~
=================== 栈底 ===================
7.关闭state
lua_close(L);
return ;
}
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