如何在C++中集成Lua脚本(LuaPlus篇)

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去年我作了一个Lua脚本的C++包装，有许多朋友感兴趣，并尝试使用，我感到受宠若惊。事实上，我作的包装，学习的目的比较强，它还是有许多缺陷的。为了让朋友们少走弯路，我推荐使用LuaPlus作为C++的包装。

LuaPlus是Lua的C++增强，也就是说，LuaPlus本身就是在Lua的源码上进行增强得来的。用它与C++进行合作，是比较好的一个选择。
LuaPlus目前版本为：LuaPlus for Lua 5.01 Distribution Build 1080 (February 28, 2004)。大家可以到http://luaplus.org/ 站点下载：
源码 (http://wwhiz.com/LuaPlus/LuaPlus50_Build1081.zip)
目标码 (http://wwhiz.com/LuaPlus/LuaPlus50_Build1081_Win32Binaries.zip)

我将在下面说明，如何使用LuaPlus，以及如何更方便的让LuaPlus与C++的类合作无间。

1. 调用Lua脚本

    // 创建Lua解释器：
    LuaStateOwner state;

    // 执行Lua脚本：
    state->DoString("print('Hello World\n')");
    // 载入Lua脚本文件并执行：
    state->DoFile("C:\\test.lua");
    // 载入编译后的Lua脚本文件并执行：
    state->DoFile("C:\\test.luac");

2. 与Lua脚本互相调用

    // 为Lua脚本设置变量
    state->GetGlobals().SetNumber("myvalue", 123456);
    // 获得Lua变量的值
    int myvalue = state->GetGlobal("myvalue").GetInteger();

    // 调用Lua函数
    LuaFunction<int> luaPrint = state->GetGlobal("print");
    luaPrint("Hello World\n");

    // 让Lua调用C语言函数
    int add(int a, int b){ return a+b;}
    state->GetGlobals().RegisterDirect("add", add);
    state->DoString("print(add(3,4))");

    // 让Lua调用C++类成员函数
    class Test{public: int add(int a, int b){return a+b;}};
    Test test;
    state->GetGlobals().RegisterDirect("add", test, add);
    state->DoString("print(add(3,4))");

3. 在Lua脚本中使用C++类

    这个稍微有点小麻烦。不过，我包装了一个LuaPlusHelper.h的文件，它可以很轻松的完成这个工作。它的实现也很简单，大家可以从源码上来获得如何用纯LuaPlus实现同样的功能。
    不过，这里仍然有一个限制没有解决：不能使用虚成员函数。不过考虑到我们仅是在Lua调用一下C++函数，并不是要将C++完美的导入到Lua，这个限制完全可以接受。
    另外，类成员变量不能直接在Lua中访问，可以通过类成员函数来访问（比如SetValue/GetValue之类)。

// 下面是一个简单的C++类:
class Logger
{
public:
  void LOGMEMBER(const char* message)
  {
   printf("In member function: %s\n", message);
  }

  Logger()
  {
   printf("Constructing(%p)...\n", this);
   v = 10;
  }
  virtual ~Logger()
  {
   printf("Destructing(%p)...\n", this);
  }

  Logger(int n)
  {
   printf(" -- Constructing[%d](%p)...\n", n, this);
  }
  Logger(Logger* logger)
  {
   printf(" -- Constructing[%p](%p)...\n", logger, this);
   logger->LOGMEMBER(" Call From Constructor\n");
  }
  int SetValue(int val)
  {
   v = val;
  }
  int GetValue()
  {
   return v;
  }
public:
  int v;
};

    // 导入到Lua脚本：
    LuaClass<Logger>(state)
.create("Logger") // 定义构造函数 Logger::Logger()
.create<int>("Logger2")  // 定义构造函数 Logger::Logger(int)
.create<Logger*>("Logger3") // 定义构造函数 Logger::Logger(Logger*)
.destroy("Free")  // 定义析构函数 Logger::~Logger()
.destroy("__gc")  // 定义析构函数 Logger::~Logger()
.def("lm", &Logger::LOGMEMBER) // 定义成员函数 Logger::LOGMEMBER(const char*)
.def("SetValue", &Logger::SetValue)
.def("GetValue", &Logger::GetValue);

    // 在Lua中使用Logger类(1)：
    state->DoString(
        "l = Logger();"  // 调用构造函数 Logger::Logger()
        "l.lm('Hello World 1');" // 调用成员函数 Logger::LOGMEMBER(const char*)
        "l.Free();"  // 调用析构函数 Logger::~Logger()
        );

    // 在Lua中使用Logger类(2)：
    state->DoString(
        "m = Logger(10);" // 调用构造函数 Logger::Logger(int)
        "m.lm('Hello World 2');" // 调用成员函数 Logger::LOGMEMBER(const char*)
        "n = Logger(m);" // 调用构造函数 Logger::Logger(Logger*)
        "n.lm('Hello World 3');" // 调用成员函数 Logger::LOGMEMBER(const char*)
        "m.SetValue(11);"
        "print(m.GetValue());"
        "m,n = nil, nil;" // m,n 将由Lua的垃极回收来调用析构函数
        );

4. 将一组C函数归类到Lua模块

    //同上面一样，我采用LuaPlusHelper.h来简化：
    LuaModule(state, "mymodule")
.def("add", add)
.def("add2", test, add);

    state->DoString(
        "print(mymodule.add(3,4));"
        "print(mymodule.add2(3,4));"
        );

5. 使用Lua的Table数据类型
    // 在Lua中创建Table
    LuaObject table = state->GetGlobals().CreateTable("mytable");
    table.SetInteger("m", 10);
    table.SetNumber("f", 1.99);
    table.SetString("s", "Hello World");
    table.SetWString("ch", L"你好");
    table.SetString(1, "What");

    // 相当于Lua中的：
    // mytable = {m=10, f=1.99, s="Hello World", ch=L"你好", "What"}

    // 也可以使用table作为key和value:
    state->GetGlobals().CreateTable("nexttable")
        .SetString(table, "Hello")
        .SetObject("obj", table);
    // 相当于Lua中的：
    // nexttable = {mytable="Hello", obj=mytable}

    //获得Table的内容：
    LuaObject t2 = state->GetGlobals("mytable");
    int m = t2.GetByName("m").GetInteger();

    LuaObject t3 = state->GetGlobals("nexttable");
    std::string str = t3.GetByObject(t2).GetString();

6 遍历Table

LuaStateOwner state;
state.DoString( "MyTable = { Hi = 5, Hello = 10, Yo = 6 }" );

LuaObject obj = state.GetGlobals()[ "MyTable" ];
for ( LuaTableIterator it( obj ); it; it.Next() )
{
const char* key = it.GetKey().GetString();
int num = it.GetValue().GetInteger();
}

篇尾

上面我只是简单的举一些例子来说明LuaPlus以及LuaPlusHelper的使用方法，具体文档请参见LuaPlus。

需要下载LuaPlusHelper，请点这里：
http://www.d2-life.com/LBS/attachments/month_200509/06_zwo3LuaPlusHelper.zip