C++与Lua交互（二）

上一篇我们搭建好了整个的项目环境，现在，我们一起探索一下如何将lua寄宿到C++中。

宿主的实现

我们在LuaWithCPPTest项目下，查看Source.cpp代码如下：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;

extern "C"
{
    #include <lua.h>
    #include <lauxlib.h>
    #include <lualib.h>
};

void TestLua();

int main()
{
    TestLua();
    return 0;
}

void TestLua()
{
    lua_State *L = luaL_newstate();
    luaopen_base(L); //
    luaopen_table(L); //
    luaopen_package(L); //
    luaopen_io(L); //
    luaopen_string(L); //

    luaL_openlibs(L); //打开以上所有的lib

    string str;


    while (true)
    {
        cout << "请输入Lua代码:" << endl;
        getline(cin, str, '
');
        if (luaL_loadstring(L, str.c_str())
            || lua_pcall(L, 0, 0, 0) )
        {
            const char * error = lua_tostring(L, -1) ;
            cout << string(error) << endl;
        }
    }

    lua_close(L);
}

其中，被extern "C"包起来的是lua的主要函数的声明。在C++中，每个嵌入的lua的生命周期与各自的lua_State对象一一对应。通过luaL_newstate()方法，我们便创建了一个lua解释器。随后的几个luaopen_*方法，都是获取相应lua库的使用权，最后通过luaL_openlibs打开所有的有使用权的lua标准库。一切准备就绪后，我们开始接收输入。

我们通过luaL_loadstring，将所有代码读入lua，并且检查代码是否有语法错误。然后通过lua_pcall，运行代码，将所有的全局变量保存在_G中。通过读取、运行这两步，我们就建立起一个自己的lua解释器了。

将lua作为配置文件

从文件读取lua代码，流程与之前的示例一样，仅是将luaL_loadstring()换成luaL_loadfile()即可。代码如下： 

string str;
while (true)
{
    cout << "输入lua文件路径:" << endl;
    getline(cin, str, '
');
    if (luaL_loadfile(L, str.c_str())
        || lua_pcall(L, 0, 0, 0) )
    {
        const char * error = lua_tostring(L, -1) ;
        cout << string(error) << endl;
        return;
    }

}

现在，我们在lua中定义变量，并且赋值。然后在c++中取值，运算出结果。在lua文件中，内容如下：

在c++中，我们获取a，b两个变量的值，然后相加，算出结果：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;

extern "C"
{

#include <lua.h>
#include <lauxlib.h>
#include <lualib.h>
};

void TestLua();

int main()
{
    TestLua();
    return 0;
}

void TestLua()
{
    lua_State *L = luaL_newstate();
    luaopen_base(L); //
    luaopen_table(L); //
    luaopen_package(L); //
    luaopen_io(L); //
    luaopen_string(L); //

    luaL_openlibs(L); //打开以上所有的lib

    string str;
    while (true)
    {
        cout << "输入lua文件路径:" << endl;
        getline(cin, str, '
');
        if (luaL_loadfile(L, str.c_str())
            || lua_pcall(L, 0, 0, 0) )
        {
            const char * error = lua_tostring(L, -1) ;
            cout << string(error) << endl;
            return;
        }
        else
        {
            break;
        }

    }

    int a = 0;
    int b = 0;

    // 获取a的值
    lua_getglobal(L, "a");
    if (!lua_isnumber(L, -1))
    {
        cout << "-2 error" << lua_isnumber(L, -1) << lua_isnumber(L, -1) << endl;
        return ;
    }

    a = lua_tonumber(L, -1);

    // 获取b的值
    lua_getglobal(L, "b");
    if (!lua_isnumber(L, -1))
    {
        cout << "-1 error" << endl;
        return ;
    }

    b = lua_tonumber(L, -1);

    cout << "a = " << a << " b = " << b << endl;
    cout << "a + b = " << a + b << endl;

    lua_close(L);

}

最后的得到结果如下：

将文件载入lua后，我们通过lua_getglobal()方法，将想要获得的lua值放入栈顶（栈为何物，下篇分析），然后用lua_isnumber(L, –1)来检测栈顶的元素是否是number，若果是，调用lua_tonumber(L,-1)来将栈顶的值传递给c++变量，整个流程为：1、将欲获得的lua值放入栈中；2、检测栈中的值是否ok；3、取出栈中的值。lua有一系列的lua_is*()来检测栈中的值是否是相应的*类型，相应的，也有一系列的lua_to*()来取值：

总结

写这篇的时候，我内心比较纠结，在内容的深度上把握不准，最终我的定位是：这系列只描述两者之间交互的步骤、方式，不深入去描述原理。原因很简单，因为我的水平有限。在自己水平不足的情况下，去描述c++与lua内在的交互原理，会误导人。我目前的大纲是：第一篇搭建环境；第二篇描述C++调用lua的一些数据；第三篇讲解C++与lua之间的栈，主要还是偏重C++代码调用lua代码。第四篇描述lua如何调用c++代码。第五篇介绍工具tolua++。以上。