#Lua#The Stack元素访问

本文基于Lua 5.3.4版本
在The Stack一篇中，介绍了Lua语言的C API借助The Stack数据结构实现其语言特性。

而The Stack顾名思义，是一个栈结构，遵循LIFO特性，既然是数据结构，我们必须考虑它的操作 ：

1. 元素的增加
2. 元素的查找
3. 元素的修改
4. 元素的删除

而掌握这些操作的认知过程，本来是先增加元素，然后才能访问元素。

这里，为了实现Stack元素的打印以方便介绍后续内容，让我们颠倒一下次序，先介绍如何访问The Stack的元素。

The Stack 下标访问机制

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The Stack 提供下标机制来实现元素的访问：
当向一个空的Stack中push一个元素e1的时候，元素e1的下标就是1，继续push一个元素e2，新元素e2在栈顶，下标为2，……，以此类推。
同时，Lua可以使用负数类型的下标-k来访问The Stack中的元素，其中符号-为倒数的意思，于是：
-1表示倒数第1个元素（即栈顶元素）；
-2表示倒数第2个元素；
……
以此类推
于是，无论是 第count(假设数量为count)个元素，还是 第-1个元素，都是指同一个元素。

The Stack 类型判断

有了下标的机制后，Lua提供了类型判断的机制：

1. 形如 int lua_is* (lua_State *L, int index)的API

LUA_API int             (lua_isnumber) (lua_State *L, int idx);
LUA_API int             (lua_isstring) (lua_State *L, int idx);
LUA_API int             (lua_iscfunction) (lua_State *L, int idx);
LUA_API int             (lua_isinteger) (lua_State *L, int idx);
LUA_API int             (lua_isuserdata) (lua_State *L, int idx);
LUA_API int             (lua_type) (lua_State *L, int idx);
LUA_API const char     *(lua_typename) (lua_State *L, int tp);

2. 宏定义

#define lua_isfunction(L,n) (lua_type(L, (n)) == LUA_TFUNCTION)
#define lua_istable(L,n)    (lua_type(L, (n)) == LUA_TTABLE)
#define lua_islightuserdata(L,n)    (lua_type(L, (n)) == LUA_TLIGHTUSERDATA)
#define lua_isnil(L,n)      (lua_type(L, (n)) == LUA_TNIL)
#define lua_isboolean(L,n)  (lua_type(L, (n)) == LUA_TBOOLEAN)
#define lua_isthread(L,n)   (lua_type(L, (n)) == LUA_TTHREAD)
#define lua_isnone(L,n)     (lua_type(L, (n)) == LUA_TNONE)
#define lua_isnoneornil(L, n)   (lua_type(L, (n)) <= 0)

从The Stack 读取元素

lua提供了一系列的形如：

lua_to*

的API用于将The Stack中的数据转化为对应类型的数据：

LUA_API lua_Number      (lua_tonumberx) (lua_State *L, int idx, int *isnum);
LUA_API lua_Integer     (lua_tointegerx) (lua_State *L, int idx, int *isnum);
LUA_API int             (lua_toboolean) (lua_State *L, int idx);
LUA_API const char     *(lua_tolstring) (lua_State *L, int idx, size_t *len);
LUA_API size_t          (lua_rawlen) (lua_State *L, int idx);
LUA_API lua_CFunction   (lua_tocfunction) (lua_State *L, int idx);
LUA_API void           *(lua_touserdata) (lua_State *L, int idx);
LUA_API lua_State      *(lua_tothread) (lua_State *L, int idx);
LUA_API const void     *(lua_topointer) (lua_State *L, int idx);

以及一些宏定义：

#define lua_tonumber(L,i)   lua_tonumberx(L,(i),NULL)
#define lua_tointeger(L,i)  lua_tointegerx(L,(i),NULL)
#define lua_tostring(L,i)   lua_tolstring(L, (i), NULL)

The Stack 读取元素个数

Lua的C API提供了获取The Stack中元素个数的函数：

int lua_gettop (lua_State *L);

打印栈

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在有了上述内容后，我们来实现一个简单的栈的打印

static void dump_stack(lua_State *L)
{
    printf("---- { dump_stack ----\n");
    int num = lua_gettop(L);
    for (int i = 1; i <= num; ++i)
    {
        int _type = lua_type(L, i);
        switch (_type) {
            case LUA_TSTRING:
                printf("'%s'", lua_tostring(L, i));
                break;
            case LUA_TBOOLEAN:
                printf(lua_toboolean(L, i) ? "true" : "false");
                break;
            case LUA_TNUMBER:
                printf("%g", lua_tonumber(L, i));
                break;
            default:
                printf("%s", lua_typename(L, _type));
                break;
        }
        printf("    ");
    }
    printf("\n");
    printf("---- dump_stack } ----\n");
}

关于static void dump_stack(lua_State *L)的使用，将在下篇中给出。