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lua与c之间交互详解(三)

原作者: [db:作者] 来自: [db:来源] 收藏 邀请

本篇主要讲解Lua是如何调用c的,Lua是宿主语言,c是附加语言,关于c如何调用Lua参考其他两篇。Lua调用c有几种不同方式,这里只讲解最常用的一种:将c模块编译成so库,然后供Lua调用。

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

约定:c模块需提供luaopen_xxx接口,xxx与文件名必须一致,比如"mylib";还需提供一个注册数组(55-60行),该数组必须命名为luaL_Reg,每一项是{lua函数名,c函数名},最后一项是{NULL, NULL};通过luaL_newlib创建新的表入栈,然后将数组中的函数注册进去,这样Lua就可以调用到。

 1 //mylib.c
 2 
 3 #include <lua.h>
 4 #include <lauxlib.h>
 5 #include <lualib.h>
 6 
 7 #define TYPE_BOOLEAN 1
 8 #define TYPE_NUMBER 2
 9 #define TYPE_STRING 3
10 
11 static int ladd(lua_State *L){
12     double op1 = luaL_checknumber(L, -2);
13     double op2 = luaL_checknumber(L, -1);
14     lua_pushnumber(L, op1+op2);
15     return 1;
16 }
17 
18 static int lsub(lua_State *L){
19     double op1 = luaL_checknumber(L, -2);
20     double op2 = luaL_checknumber(L, -1);
21     lua_pushnumber(L, op1-op2);
22     return 1;
23 }
24 
25 static int lavg(lua_State *L){
26     double avg = 0.0;
27     int n = lua_gettop(L);
28     if(n==0){
29         lua_pushnumber(L,0);
30         return 1;
31     }
32     int i;
33     for(i=1;i<=n;i++){
34         avg += luaL_checknumber(L, i);
35     }
36     avg = avg/n;
37     lua_pushnumber(L,avg);
38     return 1;
39 }
40 
41 static int fn(lua_State *L){
42     int type = lua_type(L, -1);
43     printf("type = %d\n", type);
44     if(type==LUA_TBOOLEAN){
45         lua_pushvalue(L, lua_upvalueindex(TYPE_BOOLEAN));
46     } else if(type==LUA_TNUMBER){
47         lua_pushvalue(L, lua_upvalueindex(TYPE_NUMBER));
48     } else if(type==LUA_TSTRING){
49         lua_pushvalue(L, lua_upvalueindex(TYPE_STRING));
50     }
51     return 1;
52 }
53 
54 int luaopen_mylib(lua_State *L){
55     luaL_Reg l[] = {
56         {"add", ladd},
57         {"sub", lsub},
58         {"avg", lavg},
59         {NULL, NULL},
60     };
61     luaL_newlib(L,l);
62 
63     lua_pushliteral(L, "BOOLEAN");
64     lua_pushliteral(L, "NUMBER");
65     lua_pushliteral(L, "STRING");
66     lua_pushcclosure(L, fn, 3);
67 
68     lua_setfield(L, -2, "fn");
69     return 1;
70 }

Lua文件里,需将so库加入cpath路径里,通过require返回栈上的表,Lua就可以调用表中注册的接口,比如,add、sub、avg等

Lua调用c api的过程:Lua将api需要的参数入栈——c提取到参数——处理——c将结果入栈——Lua提取出结果

 1 package.cpath = "./?.so"
 2 
 3 local mylib = require "mylib"
 4 
 5 local a, b = 3.14, 1.57
 6 
 7 print(mylib.add(a, b), mylib.sub(a, b))   -- 4.71. 1.57
 8 
 9 print(mylib.avg())  -- 0.0
10 
11 print(mylib.avg(1,2,3,4,5)) -- 3.0
12 
13 print(mylib.fn(true), mylib.fn(10), mylib.fn("abc")) -- BOOLEAN NUMBER STRING

 示例中还提供了简单的c闭包的使用方法(63-68行),关于c闭包,提供了多个上值(upvalue)关联到函数上,这些upvalue可以理解成该函数内部的全局变量,即只能被该函数访问到,且在函数返回时不会消亡,该函数任何时候都可以访问到。

void lua_pushcclosure (lua_State *L, lua_CFunction fn, int n);

用来把一个新的c闭包压栈,fn是一个c api,n指定关联多少个upvalue,这些upvalue需要依次压栈,即栈顶位置是第n个upvalue的值,lua_pushcclosure会把这些upvalue出栈,这些upvalue的伪索引依次为1-n。

int lua_upvalueindex (int i);

获取当前运行函数第i个upvalue的值。

总之,Lua调用c的流程:编写好c模块,在堆栈上建一个表,将接口注册给这个表,然后把c模块编译成so库,在Lua里require这个so库,就可以调用注册的函数了。


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