Lua脚本和C++交互（二）

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上一节讲了一些基本的Lua应用，下面，我要强调一下，Lua的栈的一些概念，因为这个确实很重要，你会经常用到。熟练使用Lua，最重要的就是要时刻知道什么时候栈里面的数据是什么顺序，都是什么。如果你能熟练知道这些，实际你已经是Lua运用的高手了。当你初始化一个栈的时候，它的栈底是1，而栈顶相对位置是-1，说形象一些，你可以把栈想象成一个环，有一个指针标记当前位置，如果-1，就是当前栈顶，如果是-2就是当前栈顶前面一个参数的位置。以此类推。当然，你也可以正序去取，这里要注意，对于Lua的很多API，下标是从1开始的。这个和C++有些不同。而且，在栈的下标中，正数表示绝对栈底的下标，负数表示相对栈顶的相对地址，这个一定要有清晰的概念，否则很容易看晕了。（栈中数据的存储方式如下图）

注：其实都是从栈底到栈顶，索引数值递增。

下面看一些具体的例子：

lua_pushnumber(m_pState, 11);
lua_pushnumber(m_pState, 12);

// lua_gettop()这个API是告诉你目前栈里元素的个数
int nIn = lua_gettop(m_pState)

int nData1 = lua_tonumber(m_pState, 1);     //读取栈底第一个绝对坐标中的元素
int nData2 = lua_tonumber(m_pState, 2);     //读取栈底第二个绝对坐标中的元素
int nData3 = lua_tonumber(m_pState, -1);     //读取栈顶第一个相对坐标中的元素
int nData4 = lua_tonumber(m_pState, -2);     //读取栈顶第二个相对坐标中的元素

printf("[Test]nData1  = %d, nData2  = %d./n, nData3  = %d, nData4  = %d./n");

[Test]nData1  = 11, nData2  = 12, nData3  = 12, nData4  = 11

上述代码的栈中存储如下图：

回到我上一节的那个代码：

bool CLuaFn::CallFileFn(const char* pFunctionName, int nParam1, int nParam2)
{
    int nRet = 0;
    if (NULL == m_pState)
    {
        printf("[CLuaFn::CallFileFn]m_pState is NULL./n");
        return false;
    }
    //验证你的Lua函数是否在你当前加载的Lua文件中，并把指针指向这个函数位置
    lua_getglobal(m_pState, pFunctionName);

    // 压栈(顺序：从左到右的参数)：第一个参数
    lua_pushnumber(m_pState, nParam1);
    // 压栈：第二个参数
    lua_pushnumber(m_pState, nParam2);

    int nIn = lua_gettop(m_pState);        //在这里加一行
    //执行这个函数，2是输入参数的个数，1是返回值的个数
    nRet = lua_pcall(m_pState, 2, 1, 0);
    if (nRet != 0)
    {
        printf("[CLuaFn::CallFileFn]call function(%s) error(%d)./n", pFunctionName, nRet);
        return false;
    }
    if (lua_isnumber(m_pState, -1) == 1)
    {
        int nSum = lua_tonumber(m_pState, -1);
        printf("[CLuaFn::CallFileFn]Sum = %d./n", nSum);
    }
    int nOut = lua_gettop(m_pState);        //在这里加一行
    return true;
}

　　nIn的答案是多少？或许你会说是2吧，呵呵，实际是3。或许你会问，为什么会多一个？其实我第一次看到这个数字，也很诧异。但是确实是3。因为你调用的函数名称占据了一个堆栈的位置。其实，在获取nIn那一刻，堆栈的样子是这样的（函数接口地址，参数1，参数2），函数名称也是一个变量入栈的。而nOut输出是1，lua_pcall()函数在调用成功之后，会自动的清空栈，然后把结果放入栈中。在获取nOut的一刻，栈内是这幅摸样(输出参数1)。

　　这里就要再迁出一个更重要的概念了，Lua不是C++，对于C++程序员而言，一个函数会自动创建栈，当函数执行完毕后会自动清理栈，Lua可不会给你这么做，对于Lua而言，它没有函数这个概念，一个栈对应一个lua_State指针，也就是说，你必须手动去清理你不用的栈，否则会造成垃圾数据占据你的内存。
不信？那么咱们来验证一下，就拿昨天的代码吧，你用for循环调用100万次。看看nOut的输出结果。。我相信，程序执行不到100万次就会崩溃，而你的内存也会变的硕大无比。而nOut的输出也会是这样的 1,2,3,4,5,6。。。。。
原因就是，Lua不会清除你以前栈内的数据，每调用一次都会给你生成一个新的栈元素插入其中。

#include "CLuaFn.h"
int main(int argc, char* argv[])
{
CLuaFn LuaFn;
LuaFn.Init();
LuaFn.LoadLuaFile("Sample.lua");
for (int i = 1; i < 100; i ++)
{
　　LuaFn.CallFileFn("func_Add", 11, 12);
}
getchar();

return 0;
}


bool CLuaFn::CallFileFn(const char* pFunctionName, int nParam1, int nParam2)
{
    int nRet = 0;
    if (NULL == m_pState)
    {
        printf("[CLuaFn::CallFileFn]m_pState is NULL./n");
        return false;
    }
    //验证你的Lua函数是否在你当前加载的Lua文件中，并把指针指向这个函数位置
    lua_getglobal(m_pState, pFunctionName);

    // 压栈(顺序：从左到右的参数)：第一个参数
    lua_pushnumber(m_pState, nParam1);
    // 压栈：第二个参数
    lua_pushnumber(m_pState, nParam2);

    int nIn = lua_gettop(m_pState);        //在这里加一行
    //执行这个函数，2是输入参数的个数，1是返回值的个数
    nRet = lua_pcall(m_pState, 2, 1, 0);
    if (nRet != 0)
    {
        printf("[CLuaFn::CallFileFn]call function(%s) error(%d)./n", pFunctionName, nRet);
        return false;
    }
    if (lua_isnumber(m_pState, -1) == 1)
    {
        int nSum = lua_tonumber(m_pState, -1);
        printf("[CLuaFn::CallFileFn]Sum = %d./n", nSum);
    }
    int nOut = lua_gettop(m_pState);        //在这里加一行
    //lua_settop(m_pState, -2);             //清除不用的栈
    printf("[CLuaFn::CallFileFn]nOut = %d.\n", nOut);
    return true;
}

　　那么怎么解决呢？呵呵，其实，如果不考虑多线程的话，在你的函数最后退出前加一句话，就可以轻松解决这个问题。(Lua栈操作是非线程安全的！)lua_settop(m_pState, -2);这句话的意思是什么？lua_settop()是设置栈顶的位置，我这么写，意思就是，栈顶指针目前在当前位置的-2的元素上。这样，我就实现了对栈的清除。仔细想一下，是不是这个道理呢？（运行结果如下图所示）

最后说一句，lua_tonumber()或lua_tostring()还有以后我们要用到的lua_touserdata()一定要将数据完全取出后保存到你的别的变量中去，否则会因为清栈操作，导致你的程序异常，切记！