lua学习笔记3-c调用lua

lua C api

PS:这里是默认我已经学完了lua脚本的基本知识（包括table，元表，函数，基本库， 文件io，库导入等等）

lua是c写的，无论是lua调用c还是c调用lua都非常容易，以下是基于文档做的一些学习笔记，在文档的索引可以快速找到api的名称方便参考，文档地址如下：
官网5.3文档：http://www.lua.org/manual/5.3/#index
中文文档：http://www.runoob.com/manual/lua53doc/contents.html#index

文档包括两部分，一部分是介绍lua的语法，以及一些注（keng）意(die)事项,比如其中说到空字符串和0都被认为是true，恩，要注意（MDZZ），感觉lua的强大之处在于他的table（手动咸鱼），下面开始修仙，下面通过问答的方式给自己学习lua做一些笔记，在此之前，先编译lua，我们到官网可以下载lua的源码

源码下载页面:http://www.lua.org/download.html
5.3源码下载：http://www.lua.org/ftp/lua-5.3.4.tar.gz

lua源码非常小，很容易编译，windows下，装个Mingw即可用make编译，以下是linux的

1.下载解压源码

wget http://www.lua.org/ftp/lua-5.3.4.tar.gz
tar -xzvf lua-5.3.4.tar.gz

~/local/lua/lua-5.3.4$ make
Please do 'make PLATFORM' where PLATFORM is one of these:
   aix bsd c89 freebsd generic linux macosx mingw posix solaris
See doc/readme.html for complete instructions.

上面提示指定编译选项，如果是windows下用Mingw的，就make -j12 mingw, -j12是多线程编译，分12个线程编译，现在是debian，可以选择posix，如果提示缺少一些库，使用apt-get 安装即可

make -j12 posix

编译成功后，在src文件生成一个lua(lua解释器),luac（lua脚本编译器），以及静态库liblua.a,c调用lua的时候，现在是用静态库，现在把以下文件复制到项目目录下
头文件:lua.h lualib.h lauxlib.h luaconf.h
静态库文件:liblua.a
我的项目目录为:~/project/lua
我把头文件放置在~/project/lua/include
静态库文件放在~/project/lua/lib

以下所有的操作都是在项目目录(用$PRO_HOME描述这个目录)

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1.c是如何调用lua写的代码的？

1.首先了解，lua在c代码中是如何“工作”的，在c中要调用lua，首先我得创建一个lua状态机（lua_State）
文件$PRO_HOME/main.c

#include "lua.h"
#include "lualib.h"
#include "lauxlib.h"

int main(void)
{
  //创建一个lua状态机
  lua_State *L  = luaL_newstate();
  //销毁这货
  lua_close(L);
  return 0;
}

然后尝试编译这个源文件

$gcc -I ../include -c main.c
$gcc -lm -o main main.o ../lib/liblua.a

编译成功说明配置没有问题

c调用lua代码，首先要学会怎么把lua代码“翻译”成c的代码，先不着急如何把lua代码加载到lua状态机运行，先了解下它是怎么运行的，根据文档参考，写以下一段代码

-- a是一个全局变量
a="测试"
print(a)

a是一个全局变量，在lua中，无非在维护一个堆栈stack和一个环境表_G（暂时理解）
那么用c怎么写呢？
1.创建一个状态机（lua_State），加载基本库(luaL_openlibs())
2.把字符串“测试”压入堆栈(lua_pushstring)
3.把这个字符串弹出，设置为global，名称为a(lua_setglobal())
4.从全局变量中，把print函数压栈（lua_getglobal()）
5.把参数a从全局变量中压栈(lua_getglobal())
6.调用lua_call执行函数

#include "lua.h"
#include "lualib.h"
#include "lauxlib.h"

int main(void)
{
    lua_State *L = luaL_newstate();
   //加载基本库（print在其中）
    luaL_openlibs(L);
    //这里相当于设置全局变量a="测试"
    lua_pushstring(L,"测试");
    lua_setglobal(L,"a");
    //print函数压栈
    lua_getglobal(L,"print");
    //参数压栈yiban
    lua_getglobal(L,"a");
    //调用函数,1个参数，0个返回值
    lua_call(L,1,0);
    lua_close(L);
    return 0;
}

小总结:

在lua 的 C api中，
数据类型有:
lua_Integer 整形
lua_Number 默认对应的是C double
lua_Unsigned 无符号整形

字符串、布尔型或者是lua的table之类的，都是不能直接“拿出来”的
如果要操作，设置某某某的变量，可以通过lua_pushxxxx来把对应的数据类型的变量的值压入堆栈，如果，要把变量设置为一个全局变量，就把它设置为global(lua_setglobal())，lua_setglobal会把栈顶的元素弹出，病设置到环境表，详情查看文档，

关于堆栈

lua的堆栈是lua自己实现的一个数据结构，并不是c语言执行时的那个堆栈，这个堆栈，由栈底往栈顶数，元素的序号是1 2 3 4 5...，这是它的绝对索引的方式，还有它支持负索引，也就是参考点是栈顶，而不是栈底，比如-1代表的是栈顶的元素，-2代表栈顶的下一个元素

对于堆栈的操作有：
1.获取栈顶的索引值,lua_gettop(L)（这个值，可以当做是栈元素个数）

2.把数据压栈（lua_pushxxx，根据压入的数据类型不一样，有对应有一系列的操作函数,例如，lua_pushstring(L,"测试"),把字符串压入，详情看文档lua_pushxxxx），又或者是

3.把堆栈的元素“读取”出来，lua_toxxxx,就可以不弹出堆栈中的数据，把它转换成c的数据类型，例如:lua_tolstring,注意，这个返回值是const类型，也就是说你不能对他进行更改，如果要做其他用途，你需要
把他copy出来

4.更改元素在堆栈中的位置

5.lua有垃圾回收机制GC，一般不用担心内存释放的问题

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2.如何在lua状态机中执行一个c写的函数？

刚刚已经学了，如何在c中，“执行”lua，这个print函数他已经实现了，但是我们自己怎么实现一个函数，然后在lua中调用呢？
这个函数可以是
1.lua写的函数
2.c写的可以让lua识别的函数
我们先来搞第二种,程序还是在原来的基础上进行扩充

我们把print换成我们自己实现的一个函数，这个函数在lua里叫print2,它比较简单，只能接受一个参数，不做任何检查，也不做任何的错误的处理

lua注册的函数的类型是:
static int fun(lua_State *L);
返回值是这个函数的返回值个数（因为lua支持多个返回值，执行完毕后，把返回值依次压栈，然后返回返回值个数就行了），调用结束后，堆栈中剩下的是fun的返回值（如果有返回值，并且按照顺序压栈）

#include "lua.h"
#include "lualib.h"
#include "lauxlib.h"

static int print2(lua_State *L)
{
   const char * s = luaL_optlstring (L,1,"啥都没",NULL);  //获取函数调用时第1个参数为字符串，如果参数不存在或者是nil就返回“啥都没”，并且把长度放在第四个参数（这里设置为NULL,不获取长度），
  printf("这是:%s\n",s);
  return 0;  //返回值个数为0
}

int main(void)
{
    lua_State *L = luaL_newstate();
    luaL_openlibs(L);      //加载基本库（print在其中）
    //这里相当于设置全局变量a=image.png"测试"
    lua_pushstring(L,"测试");
    lua_setglobal(L,"a");
  
  //注册这个函数到全局表 
    lua_register(L,"print2",print2);

    lua_getglobal(L,"print2");      //把这个函数从全局表中压栈
    lua_getglobal(L,"a");         //参数压栈
    lua_call(L,1,0);         //调用函数,1个参数，0个返回值
    lua_close(L);          //关闭状态机
    return 0;
}

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未完待续