lua5.3调用C/C++

马上面临毕业设计,打算做点跟网游有关的,先从做周边工具开始,目前正在做一个协议序列化和反序列化的东西,广告一波先: https://github.com/Anti-Magic/rproto

目前非常简陋,功能还没做完,不要当真。。

因为目标是绑定到lua,作为一个独立的库,不想对项目有依赖,这样的好处是客户端和服务端都可以方便的拿来用,所以打算手动绑定。

 

我夜观天象发现,到目前为止网上找不到针对lua5.3的这么简明扼要且完整的示例,转载注明出处:http://www.cnblogs.com/wolfred7464/p/5147675.html

 

由于lua提供的require函数可以引入C语言的动态链接库,对于使用者来说,不需配置,只要调用require就可以,肯定是最简单的方法。(其实iOS不能这样做的,唉,习惯就好)

首先读者需要对lua提供的操作虚拟栈的函数比较熟悉,不熟悉的先翻手册吧:http://cloudwu.github.io/lua53doc/manual.html

先上一段简单的示例,功能是使用C语言编写一个计算2个浮点数之和的add函数,绑定到lua由lua调用:

 1 #include "lua.h"
 2 #include "lualib.h"
 3 #include "lauxlib.h"
 4 #include "luaconf.h"
 5 
 6 double add(double x, double y) {
 7     return x+y;
 8 }
 9 
10 static int ladd(lua_State* L) {
11     double x = luaL_checknumber(L, 1);
12     double y = luaL_checknumber(L, 2);
13     lua_pushnumber(L, add(x+y));
14     return 1;
15 }
16 
17 int luaopen_xxx(lua_State* L) {
18     luaL_checkversion(L);
19 
20     struct luaL_Reg funcs[] = {
21         {"add", ladd},
22         {NULL,  NULL}
23     };
24     luaL_newlib(L, funcs);
25     return 1;
26 }
View Code

在linux使用gcc编译:

gcc main.c -shared -fPIC -I/usr/local/include -o xxx.so

lua的package.cpath中需要能搜索到我们的so,设置cpath的方法网上搜一下有很多。然后lua代码中这样调用:

1 local xxx = require "xxx"
2 print(xxx.add(45, 5))
View Code

最后在终端执行:

lua test.lua

这个例子就跑起来了,虽然步骤说不上多简单,但是足够清晰吧。。为了简单,我就不写检查参数数量和类型是否匹配的代码了,后面的例子也是。

 

如何使用lua调用C++呢?只要你会操作userdata,基本上照搬上面的C语言的方式就可以,只不过显式传递C++的this指针就可以。再上一个简单的代码:

 1 #include <lua.hpp>
 2 
 3 class TTT {
 4 public:
 5     TTT() {}
 6     ~TTT() {}
 7 
 8     double add(double x, double y) {
 9         return x+y;
10     }
11 };
12 
13 extern "C"
14 {
15     static int lnewTTT(lua_State* L) {
16         TTT** p = (TTT**)lua_newuserdata(L, sizeof(TTT*));
17         *p = new TTT();
18         return 1;
19     }
20 
21     static int ldelTTT(lua_State* L) {
22         TTT** p = (TTT**)lua_topointer(L, 1);
23         delete *p;
24         *p = nullptr;
25         return 0;
26     }
27 
28     static int ladd(lua_State* L) {
29         TTT** p = (TTT**)lua_topointer(L, 1);
30         TTT* pt = *p;
31         lua_pushnumber(L, pt->add(lua_tonumber(L, 2), lua_tonumber(L, 3)));
32         return 1;
33     }
34 
35     int luaopen_xxx(lua_State* L) {
36         luaL_checkversion(L);
37         luaL_openlibs(L);
38 
39         struct luaL_Reg funcs[] = {
40             {"new", lnewTTT},
41             {"add", ladd},
42             {"del", ldelTTT},
43             {NULL,  NULL}
44         };
45         luaL_newlib(L, funcs);
46         return 1;
47     }
48 }
View Code
1 local xxx = require "xxx"
2 local t = xxx.new()
3 print(xxx.add(t, 3, 4))
4 xxx.del(t)
View Code

(为什么要使用指针的指针呢?因为lua申请内存和释放内存时不会调用C++的构造函数和析构函数,我们又不能手动去调用,只能使用指针的指针,便于手动调用构造和析构函数了。)

使用lua的userdata保存this指针,然后作为参数传递到绑定函数,然后C语言就可以调用了,第一个例子明白后,这个没什么难度。

但是这样做有三个问题:一是无法检查lua传来的this指针是否是正确的类型,二是需要手动释放内存,三是lua代码中调用起来太麻烦。

这三个问题有一个共同的解决方案:元表(metatable)。

1、给同一类userdata设置同一个元表,利用元表就可以区别不同类型的userdata。

2、lua垃圾回收时会调用元表中的"__gc"元方法,我们可以利用这个元方法析构C++对象。

3、索引字段会调用"__index"方法,不存在这个方法时会从元表中查找,利用这个特性我们可以把red.add(t, x, y)这样的调用变成t.add(t, x, y),然后就可以写成t:add(x, y)了。

把第二个例子中的lnewTTT和luaopen_xxx两个函数修改一下就可以,上代码:

 1 static int lnewTTT(lua_State* L) {
 2     TTT** p = (TTT**)lua_newuserdata(L, sizeof(TTT*));
 3     *p = new TTT();
 4     luaL_getmetatable(L, "xxx.TTT");
 5     lua_setmetatable(L, -2);
 6     return 1;
 7 }
 8 
 9 int luaopen_xxx(lua_State* L) {
10     luaL_checkversion(L);
11     luaL_openlibs(L);
12 
13     struct luaL_Reg funcs[] = {
14         {"new", lnewTTT},
15         {NULL,  NULL}
16     };
17 
18     struct luaL_Reg funcs_meta[] = {
19         {"add", ladd},
20         {NULL,  NULL}
21     };
22 
23     luaL_newmetatable(L, "xxx.TTT");
24     lua_pushstring(L, "__gc");
25     lua_pushcfunction(L, ldelTTT);
26     lua_settable(L, -3);
27     lua_pushstring(L, "__index");
28     lua_pushvalue(L, -2);
29     lua_settable(L, -3);
30     luaL_setfuncs(L, funcs_meta, 0);
31     luaL_newlib(L, funcs);
32     return 1;
33 }
View Code
1 local xxx = require "xxx"
2 local t = xxx.new()
3 print(t:add(3, 4))
View Code

基本上就是这样了,绑定其他的数据类型,或者保存上下文等,都可以查找手册解决,lua天生为了嵌入宿主语言而设计,与C语言的交互有天然的优势。

 

posted @ 2016-01-21 11:22  Anti-Magic  阅读(2720)  评论(0编辑  收藏  举报