Lua与C++交互初探之Lua调用C++

上一篇我们已经成功将Lua的运行环境搭建了起来，也成功在C++里调用了Lua函数。今天我来讲解一下如何在Lua里调用C++函数。

Lua作为一个轻量级脚本语言，他只包含了一些必要的系统库函数，当有需要时还得自己去写。有一次我要做一个两数异或的操作发现函数库里居然没有异或运算。不得不非常苦逼的自己去写。后来接触Lua深了之后才知道将这种"缺陷"可以由C函数来弥补。但要做到这一点对于一个对C只知道if else的学生来说确实还是有不少难度。

在学习调用的时候我也确实遇到了不少问题。一开始当然是看不懂代码，各种指针以及莫名其妙的函数，各种头大啊有木有。后来试着静下心来慢慢理了一下Hello World程序，觉得是一知半解了就把代码拷到编译器里运行一下。是的，各种报错。错得我都没信心再看下去了。

好了，上面都是一些没用的，现在开始步入正题。

Lua调用C++有两种方法：

将C函数作为应用程序的一部分
将C函数作为Lua的一个模块

这里解释一下，将C函数作为程序的一部分，就是说源文件有main方法，函数在main方法里注册，使得c函数成为Lua里的全局函数，供lua直接调用；将C函数作为Lua的一个模块。本人比较喜欢这种方式。其实是将C函数注册后封装到一个模块中，在windows系统中以dll的文件形式存在。在使用时我们只需要将他require进来就行了，另外dll文件也非常方便复制和转移，也保护了源码。所以下面将主要讲解如何将C函数注册成为Lua的模块库。记住：我之所以说是C函数，是因为函数必须以C的形式导出，因此在C++里在函数名前必须加"extern "C""；这一点下面你将会看到

下面来讲讲步骤：

在VS里新建一个VC++的win32项目（控制台应用亦可）
点击下一步选择dll（以前我们为了省事直接点了finish，这里我们得改一下后面的设置）
新建完成后配置好lua在VS里的运行环境，不会的可以看一下我的上一篇文章
输入下面代码

按 Ctrl+C 复制代码
// Mydll.cpp : 定义 DLL 应用程序的导出函数。
//

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <lua.hpp>
#include <lauxlib.h>
#include <lualib.h>

//待注册的C函数
//需要说明的是，该函数必须以C的形式被导出，因此extern "C"是必须的。
//定义一个求取平均数的函数
extern "C" int average(lua_State* L)
{
double sum=0;
int num = lua_gettop(L);//获取参数的个数
for (int i = 1; i <= num;i++)
sum+= lua_tonumber(L, i);
//依次获取所有参数值，相加
lua_pushnumber(L, sum/num);//将平均数压如栈，供lua获取

return 1;//返回返回值个数，通知lua应该在栈里取几个值作为返回结果
}

extern "C" int Communicate(lua_State* L)
{
const char *name = lua_tostring(L, 1);//获取字符串
printf("Hello %s\n", name);
printf("I`m in C,I send a message to you");
lua_pushstring(L, "This message from C");
return 1;
}
//luaL_Reg结构体的第一个字段为字符串，在注册时用于通知Lua该函数的名字。
//第一个字段为C函数指针。
//结构体数组中的最后一个元素的两个字段均为NULL，用于提示Lua注册函数已经到达数组的末尾。
static luaL_Reg cMethods[] = {
{ "average", average },
{ "Communicate", Communicate },
{ NULL, NULL }
};

//该C库的唯一入口函数。其函数签名等同于上面的注册函数。见如下几点说明：
//1. 我们可以将该函数简单的理解为模块的工厂函数。
//2. 其函数名必须为luaopen_xxx，其中xxx表示library名称。Lua代码require "xxx"需要与之对应。
//3. 在luaL_register的调用中，其第一个字符串参数为模块名"xxx"，第二个参数为待注册函数的数组。
//4. 需要强调的是，所有需要用到"xxx"的代码，不论C还是Lua，都必须保持一致，这是Lua的约定，
// 否则将无法调用。
extern "C" __declspec(dllexport)
int luaopen_Mydll(lua_State* L)
{
const char* libName = "Mydll";
luaL_register(L, libName, cMethods);
return 1;
}
按 Ctrl+C 复制代码
点击运行后我们把编译好的dll文件复制到lua解析器能找到的位置（lua文件同目录或者LUA_CPATH指向的路径一般在lua安装目录的clibs目录下）

下面编写lua测试代码

require "Mydll"  --引入包

 --在调用时，必须是package.function

print(Mydll.average(1.0,2.0,3.0,4));
print(Mydll.Communicate("Zack"));

测试运行

　　　　注意他的打印顺序，因为我在Communicate函数里只向栈里压了"This message from C"这一个字符串，所以在Lua端他只向栈里取了一个元素作为返回值。还有就是注意一下在C++里面的输出，一般情况我们使用C++处理逻辑不会有输出操作，不过他的顺序没有反。下面有个很有意思的东西

　　　　把Communicate函数提到average函数前面，结果更意外：

　　C++的所有输出都放在了最后面