『Game』lua和c/c++互相调用实例分析

原文地址：lua和c/c++互相调用实例分析

lua作为小巧精悍的脚本语言，易于嵌入c/c++中 ， 广泛应用于游戏AI ，实际上在任何经常变化的逻辑上（其灵活性可应对经常变化的逻辑，在lua与c交互上也得有办法，让它们易用才行。）都可以使用lua实现，配合c/c++实现的底层接口服务，能够大大降低系统的维护成本。下面对lua和c/c++的交互调用做一个实例分析：
lua提供了API用于在c/c++中构造lua的运行环境，相关接口如下：
//创建lua运行上下文
lua_State* luaL_newstate(void) ;
//加载lua脚本文件
int luaL_loadfile(lua_State *L, const char *filename);

lua和c/c++的数据交互通过"栈"进行 ,操作数据时，首先将数据拷贝到"栈"上，然后获取数据，栈中的每个数据通过索引值进行定位，索引值为正时表示相对于栈底的偏移索引，索引值为负时表示相对于栈顶的偏移索引，索引值以1或-1为起始值，因此栈顶索引值永远为-1 ,栈底索引值永远为1 。 "栈"相当于数据在lua和c/c++之间的中转地。每种数据都有相应的存取接口 。
数据入"栈"接口：
void  (lua_pushnil) (lua_State *L);
void  (lua_pushnumber) (lua_State *L, lua_Number n);
void  (lua_pushinteger) (lua_State *L, lua_Integer n);
void  (lua_pushlstring) (lua_State *L, const char *s, size_t l);
void  (lua_pushstring) (lua_State *L, const char *s);
void  (lua_pushboolean) (lua_State *L, int b);
void  (lua_pushcclosure) (lua_State *L, lua_CFunction fn, int n);

数据获取接口：
lua_Number      (lua_tonumber) (lua_State *L, int idx);
lua_Integer     (lua_tointeger) (lua_State *L, int idx);
int             (lua_toboolean) (lua_State *L, int idx);
const char     *(lua_tolstring) (lua_State *L, int idx, size_t *len);
lua_CFunction   (lua_tocfunction) (lua_State *L, int idx);


"栈"操作接口：
int   (lua_gettop) (lua_State *L);
void  (lua_settop) (lua_State *L, int idx);
void  (lua_pushvalue) (lua_State *L, int idx);
void  (lua_remove) (lua_State *L, int idx);
void  (lua_insert) (lua_State *L, int idx);
void  (lua_replace) (lua_State *L, int idx);
int   (lua_checkstack) (lua_State *L, int sz);

lua中定义的变量和函数存放在一个全局table中，索引值为LUA_GLOBALSINDEX ，table相关操作接口：
void  (lua_gettable) (lua_State *L, int idx);
void  (lua_getfield) (lua_State *L, int idx, const char *k);
void  (lua_settable) (lua_State *L, int idx);
void  (lua_setfield) (lua_State *L, int idx, const char *k);

当"栈"中包含执行脚本需要的所有要素(函数名和参数)后，调用lua_pcall执行脚本：
int   (lua_pcall) (lua_State *L, int nargs, int nresults, int errfunc);

下面进行实例说明：
func.lua

--变量定义width=1 ;height=2 ;--lua函数定义，实现加法function sum(a,b)    return a+b ;end--lua函数定义，实现字符串相加function mystrcat(a,b)    return a..b ;end--lua函数定义，通过调用c代码中的csum函数实现加法function mysum(a,b)    return csum(a,b) ;end

test_lua.c

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <errno.h>//lua头文件#include <lua.h>#include <lualib.h>#include <lauxlib.h>#define err_exit(num,fmt,args)  \    do{printf("[%s:%d]"fmt"\n",__FILE__,__LINE__,##args);exit(num);} while(0)#define err_return(num,fmt,args)  \    do{printf("[%s:%d]"fmt"\n",__FILE__,__LINE__,##args);return(num);} while(0)//lua中调用的c函数定义,实现加法int csum(lua_State* l){    int a = lua_tointeger(l,1) ;    int b = lua_tointeger(l,2) ;    lua_pushinteger(l,a+b) ;    return 1 ;}int main(int argc,char** argv){    lua_State * l = luaL_newstate() ;        //创建lua运行环境    if ( l == NULL ) err_return(-1,"luaL_newstat() failed");     int ret = 0 ;    ret = luaL_loadfile(l,"func.lua") ;      //加载lua脚本文件    if ( ret != 0 ) err_return(-1,"luaL_loadfile failed") ;    ret = lua_pcall(l,0,0,0) ;    if ( ret != 0 ) err_return(-1,"lua_pcall failed:%s",lua_tostring(l,-1)) ;    lua_getglobal(l,"width");              //获取lua中定义的变量    lua_getglobal(l,"height");    printf("height:%ld width:%ld\n",lua_tointeger(l,-1),lua_tointeger(l,-2)) ;    lua_pop(l,1) ;                        //恢复lua的栈    int a = 11 ;    int b = 12 ;    lua_getglobal(l,"sum");               //调用lua中的函数sum    lua_pushinteger(l,a) ;    lua_pushinteger(l,b) ;    ret = lua_pcall(l,2,1,0) ;    if ( ret != 0 ) err_return(-1,"lua_pcall failed:%s",lua_tostring(l,-1)) ;    printf("sum:%d + %d = %ld\n",a,b,lua_tointeger(l,-1)) ;    lua_pop(l,1) ;    const char str1[] = "hello" ;    const char str2[] = "world" ;    lua_getglobal(l,"mystrcat");          //调用lua中的函数mystrcat    lua_pushstring(l,str1) ;    lua_pushstring(l,str2) ;    ret = lua_pcall(l,2,1,0) ;    if ( ret != 0 ) err_return(-1,"lua_pcall failed:%s",lua_tostring(l,-1)) ;    printf("mystrcat:%s%s = %s\n",str1,str2,lua_tostring(l,-1)) ;    lua_pop(l,1) ;    lua_pushcfunction(l,csum) ;         //注册在lua中使用的c函数    lua_setglobal(l,"csum") ;           //绑定到lua中的名字csum    lua_getglobal(l,"mysum");           //调用lua中的mysum函数，该函数调用本程序中定义的csum函数实现加法    lua_pushinteger(l,a) ;    lua_pushinteger(l,b) ;    ret = lua_pcall(l,2,1,0) ;    if ( ret != 0 ) err_return(-1,"lua_pcall failed:%s",lua_tostring(l,-1)) ;    printf("mysum:%d + %d = %ld\n",a,b,lua_tointeger(l,-1)) ;    lua_pop(l,1) ;    lua_close(l) ;                     //释放lua运行环境    return 0 ;}

除去图像这一层极端效率敏感的部分外，其他部分其实用效率适当下降换取灵活是值得的

原文地址：目前服務器需要做c++和lua對接，做遊戲的童鞋有比較好的庫和類推薦嗎？

我们游戏用的是lua_tinker, 一个韩国人写根据LuaBind改的，它的优点是简单，就2个文件，并且很容易自己修改。

另外一个常用的是tolua，可以很容易把C++的类导到lua里，供lua调用，不过在C++里调用Lua不太方便。

用过LuaBind，LuaPlus，lua_tinker几个库。
LuaBind大概是05年的样子，功能最全面，效率也很好，不过恶心的是库很大，构建环境比较麻烦，而且那时候还需要Boost库的支持（现在不知道了），比较繁琐，后来不用了；
LuaPlus是之前用的比较广泛的一个库，印象里用到Lua的客户端网游，用他的比较多，特点是中庸（不是贬义）；
lua_tinker是现在的游戏使用到的，的确是简单清爽的感觉，个人比较喜欢；

我个人觉得要是客户端游戏用LuaPlus比较好（比如想做那种wowUI的），服务器Lua用lua_tinker。轻量级用lua_tinker，否则就LuaPlus。

另有次无意在HomeWorld 2的游戏中看到了Lua脚本，那是2000-2002年的产物，那时候Lua还没太多人用，可见wow的影响力:(

他们改进了大话和梦幻的服务器设计，把处理连接的部分独立出来放到单独的进程中 ，使服务器性能大大提高。

原文地址：http://www.cnblogs.com/hmxp8/archive/2011/11/23/2259777.html

这一篇对lua堆栈操作讲的很通俗易懂：lua堆栈操作

（1）lua 和 C++之间的交互的基本知识：

      lua 和 C++ 之间的数据交互通过堆栈进行，栈中的数据通过索引值进行定位，（栈就像是一个容器一样，放进去的东西都要有标号）
其中栈顶是-1，栈底是1，也就是第 1 个入栈的在栈底；也可以这么说：正数表示相对于栈底的位置（位移），负数表示相对于栈顶的位置（位移）；
（2）计算和清空栈中元素的操作：
1、函数lua_gettop()
用于返回栈中元素的个数，同时也是栈顶元素的索引，因为栈底是1，所以栈中有多少个元素，栈顶索引就是多少；呵呵
2、函数lua_settop()
函数原型：void lua_settop(lua_State *L , int index);
用于把堆栈的栈顶索引设置为指定的数值，比如说，一个栈原来有8个元素，调用函数设置index为7，就是把堆栈的元素数设置为7，也就是删掉一个元素，而且是栈顶元素；这个是用的正数，也就是相对于栈底元素设置的；如果是相对于栈顶元素，则要求用负值；也就是说如果设置索引为-2（index = -2），也相当于删除掉栈顶元素；呵呵，画个图就很方便了；为了说明方便，干脆设置一个宏：
#define lua_pop(L,n) lua_settop(L,-(n)-1)
这里的n是相对于栈顶的第几个元素，主要是为了理解；后面的lua_settop(L,-(n)-1) 用的就是相对于栈顶位移的负数表示；
3、lua_pushvalue()
函数原型：void lua_pushvalue (lua_State *L, int index);
英文原意：Pushes a copy of the element at the given valid index onto the stack. 
    下面是一个例子，栈的初始状态为10 20 30 40 50 *（从栈底到栈顶，“*”标识为栈顶）有：
    lua_pushvalue(L, 3)    --> 10 20 30 40 50 30*
lua_pushvalue(L,3)是取得原来栈中的第三个元素，压到栈顶；
4、lua_remove()
void lua_remove(lua_State *L, int index);
lua_remove删除给定索引的元素，并将这一索引之上的元素来填补空缺；
    下面是一个例子，栈的初始状态为10 20 30 40 50 *（从栈底到栈顶，“*”标识为栈顶，有：
    lua_remove(L, -3)      --> 10 20 40 50*

    下面是一个例子，栈的初始状态为10 20 30 40 50 *（从栈底到栈顶，“*”标识为栈顶，有：
    lua_settop(L, -3)      --> 10 20 30 *
    lua_settop(L,  6)      --> 10 20 30 nil nil nil *
5、lua_replace
void    lua_replace    (lua_State* L, int index);
Lua_replace将栈顶元素压入指定位置而不移动任何元素（因此指定位置的元素的值被替换）。
    下面是一个例子，栈的初始状态为10 20 30 40 50 *（从栈底到栈顶，“*”标识为栈顶，有：
    lua_replace(L, 2)      --> 10 50 30 40 *    //把50替换到索引的位置，同时去掉栈顶元素

 

（3）C中加载lua时一些函数的用法

lua_getgobal ------void lua_getglobal (lua_State *L, const char *name);把全局的name的值压到栈顶。

lua_is***(lua_State *L,int index) 检查变量是不是某个类型，index指示变量的顺序，栈顶为-1。

lua_to***(lua_State *L,int index) 获取栈中的变量，然后转换为某个指定的类型，并返回。

lua_close()   销毁所有在指定的Lua State上的所有对象，同时释放所有该State使用的动态分配的空间。