LUA和C之间的函数调用
1.1 从C程序调用LUA函数
LUA的函数和普通变量一样也是First Class Variable类型，可以看作函数指针变量参与栈操作。因此调用过程分为如下几个步骤：
- 请求LUA函数（指针）入（GLOBAL）栈。
- 将函数需要的参数入栈，入栈顺序按照参数被声明的顺序。
- 告知LUA虚拟机入栈参数的个数、函数返回值的个数，并调用此LUA函数。
- 从栈定获得返回值，先返回的先入栈，然后将返回值显式出栈。
1.2 从LUA脚本调用C函数
LUA没有提供PYTHON那样丰富的类库，因此复杂的功能需要在C程序中定义好，然后通过lua决定调用时机。在LUA库中定义了可以被LUA虚拟机识别的C函数模型：
int functionName (lua_State* L) {....; return 1;}
这样的函数被是一个合法的lua_CFunction类型，将函数注册到LUA虚拟机中以后，就可以在LUA中以普通LUA函数的方式被调用。注册一个C函数的步骤如下：
- 声明并定义一个满足上述模型的函数 (eg. myFunInC)
- 用字符串为此C函数取一个名称并入栈(eg. myFunInLua)
- 将函数（指针）入栈
- 调用LUA库的注册函数功能，将上述的名称与函数指针关联
这样就可以在LUA中用myFunInLua()来调用C中的int myFunInC()了
2. 从C调用LUA函数示例
在下面的代码中，我们调用了LUA脚本中的fnEx2函数，返回值从栈中取得，并且要手动出栈。这里，入栈的函数参数会由pcall自动清理。
2.1 LUA测试脚本代码
function fnex2(str_a, num_b, num_c) print(str_a); return num_b*100 + num_c*10, "Thank you"; end;
2.2 VC代码
//初始化LUA虚拟机 void InitLuaState(lua_State* L) { /* Load Libraries */ luaopen_base(L); luaopen_table(L); luaL_openlibs(L); luaopen_string(L); luaopen_math(L); } int call_lua_function(void) { const char* szInParam = "This is an [IN] parameter"; const int iParam1 = 20, iParam2 = 50; cout << "=================================" << endl << "02_Call_Function" << endl << "=================================" << endl << "This demo calls functions in LUA scripts." << endl << "Argument 1:" << szInParam << endl << "Argument 2:" << iParam1 << endl << "Argument 3:" << iParam2 << endl << "---------------------------------" << endl << "#OUTPUTS#" << endl; lua_State* L = lua_open(); InitLuaState(L); int iError; /* Load Script */ iError = luaL_loadfile(L, "../test02.lua"); if (iError) { cout << "Load script FAILED!" << lua_tostring(L, -1) << endl; lua_close(L); return 1; } /* Run Script */ iError = lua_pcall(L, 0, 0, 0); if (iError) { cout << "pcall FAILED" << lua_tostring(L, -1) << iError << endl; lua_close(L); return 1; } /* Push a FUNCTION_VAR to STACK */ lua_getglobal(L, "fnex2"); /* Push PARAMETERS to STACK */ lua_pushstring(L, szInParam); lua_pushnumber(L, iParam1); lua_pushnumber(L, iParam2); /* Call FUNCTION in LUA */ iError = lua_pcall( L, //VMachine 3, //Argument Count 2, //Return Value Count 0 ); if (iError) { cout << "pcall FAILED" << lua_tostring(L, -1) << iError << endl; lua_close(L); } /* Check Return Value Types */ if (lua_isstring(L, -1) && lua_isnumber(L, -2)) { cout << "Ret_1(string): " << lua_tostring(L, -1) << endl; cout << "Rec_2(double): " << lua_tonumber(L, -2) << endl; } else { cout << "Wrong Return Values" << endl; } /* POP STACK */ lua_pop(L,2); //只需要清理Return Value，pcall调用的入栈参数会自动清理 lua_close(L); return 0; }
2.3 工具
下面的宏可以简化调用lua函数的代码：
#define CallLuaFunc(FuncName, Params, Results) { lua_getglobal (g_pLuaState, FuncName); lua_call (g_pLuaState, Params, Results); }
3. 从LUA调用C函数示例
在下面的例子中，我们注册一个名为rmath的LUA函数，他在C中的函数名为RMath_LUA()
3.1 LUA脚本代码
print (">>> LUA程序开始运行了 "); function fnex3(num_a, num_b) local c = rmath(num_a, num_b); print("LUA PRINTTING:", c); return c; end;
3.2 VC程序代码
//LUA脚本调用C函数 int call_c_function(void) { int iArg1 = 3, iArg2 = 10, iError; cout << "=================================" << endl << "下面的程序演示从LUA脚本中调用C函数" << endl << "Argument 1:" << iArg1 << endl << "Argument 2:" << iArg2 << endl << "---------------------------------" << endl << "#OUTPUTS#" << endl; lua_State* L = lua_open(); InitLuaState(L); iError = luaL_loadfile(L, "../test03.lua"); if (iError) cout << "载入脚本失败" << endl; iError = lua_pcall(L, 0, 0, 0); if (iError) cout << "执行LUA脚本失败" << endl; /* 将C函数（指针）压栈 */ lua_pushstring(L, "rmath"); lua_pushcfunction(L, RMath_LUA); lua_settable(L, LUA_GLOBALSINDEX); /* LUA函数也是变量（指针），可以压入栈 */ lua_getglobal(L, "fnex3"); /* 将提供给LUA函数的参数入栈 */ lua_pushnumber(L, iArg1); lua_pushnumber(L, iArg2); /* 调用LUA函数(pcall函数会自动清除入栈的变量) */ int Error = lua_pcall( L, //虚拟机指针 2, //2个参数 1, //1个返回值 0 ); if (Error) cout << "pcall调用fnex3函数失败" << endl; /* 检验返回值类型 */ if (lua_isnumber(L, -1)) { cout << "有1个(double)返回值 = " << lua_tonumber(L, -1) << endl; } /* 将LUA函数返回值出栈 */ lua_pop(L, 1); lua_close(L); return 0; } //可供LUA调用的C函数原型 int RMath_LUA(lua_State* L) { if (!lua_isnumber(L, 1)) { lua_pushstring(L, "Arg_1不是数字"); lua_error(L); } if (!lua_isnumber(L, 2)) { lua_pushstring(L, "Arg_2不是数字"); lua_error(L); } /* GET ARGUMENT FROM STACK */ double a = lua_tonumber(L, 1); double b = lua_tonumber(L, 2); /* PUSH RESULT TO STACK */ lua_pushnumber(L, a * b); /* COUNT OF RETURN VARS*/ return 1; }
4. 程序解释
4.1 调用LUA脚本中的函数
调用LUA脚本函数主要用到如下几个LUA库函数：
/* Push a FUNCTION_VAR to STACK */ lua_getglobal(L, "fnex2"); /* Push PARAMETERS to STACK */ lua_pushstring(L, szInParam); lua_pushnumber(L, iParam1); lua_pushnumber(L, iParam2); /* Call FUNCTION in LUA */ iError = lua_pcall( L,3,2,0);
通过lua_getglobal请求函数（指针）入栈，然后将函数参数按声明顺序入栈，调用lua_pcall执行函数。lua_pcall的第一个参数 指向LUA虚拟机，第二个参数表示栈顶有多少个函数参数，第三个参数表示此函数将返回几个值。(pcall自动清理入栈的参数，返回值则需要手动 pop。)
4.2 从LUA调用C函数
主要用到如下几个函数，为求方便您也可以自己定义这样的一个宏。
lua_pushstring(L, "rmath");
lua_pushcfunction(L, RMath_LUA);
lua_settable(L, LUA_GLOBALSINDEX);
函数名入栈
lua_CFunction类型的函数指针入栈
调用lua_settable注册函数
这样就可以在lua脚本中调用rmath()函数了。