Lua和C++交互详细总结

转自：http://cn.cocos2d-x.org/tutorial/show?id=1474
http://www.cnblogs.com/sevenyuan/p/4511808.html

一、Lua堆栈

要理解Lua和C++交互，首先要理解Lua堆栈。

简单来说，Lua和C/C++语言通信的主要方法是一个无处不在的虚拟栈。栈的特点是先进后出。

在Lua中，Lua堆栈就是一个struct，堆栈索引的方式可是是正数也可以是负数，区别是：正数索引1永远表示栈底，负数索引-1永远表示栈顶。如图：

lua的栈类似于以下的定义, 它是在创建lua_State的时候创建的:

TValue stack[max_stack_len]  // 欲知内情可以查 lstate.c 的stack_init函数

存入栈的数据类型包括数值, 字符串, 指针, talbe, 闭包等, 下面是一个栈的例子:

执行下面的代码就可以让你的lua栈上呈现图中的情况

lua_pushcclosure(L, func, 0) // 创建并压入一个闭包
lua_createtable(L, 0, 0) // 新建并压入一个表
lua_pushnumber(L, 343) // 压入一个数字
lua_pushstring(L, “mystr”) // 压入一个字符串

这些函数的定义请自行浏览lua的参考手册：Lua5.1参考手册

这里要说明的是, 你压入的类型有数值, 字符串, 表和闭包[在c中看来是不同类型的值], 但是最后都是统一用TValue这种数据结构来保存的:), 下面用图简单的说明一下这种数据结构:

TValue结构对应于lua中的所有数据类型, 是一个{值, 类型} 结构, 这就lua中动态类型的实现, 它把值和类型绑在一起, 用tt记录value的类型, value是一个联合结构, 由Value定义, 可以看到这个联合有四个域,

p – 可以存一个指针, 实际上是lua中的light userdata结构
n – 所有的数值存在这里, 不过是int , 还是float
b – Boolean值存在这里, 注意, lua_pushinteger不是存在这里, 而是存在n中, b只存布尔
gc – 其他诸如table, thread, closure, string需要内存管理垃圾回收的类型都存在这里

gc是一个指针, 它可以指向的类型由联合体GCObject定义, 从图中可以看出, 有string, userdata, closure, table, proto, upvalue, thread

从下面的图可以的得出如下结论:
1、 lua中, number, boolean, nil, light userdata四种类型的值是直接存在栈上元素里的, 和垃圾回收无关.

2、lua中, string, table, closure, userdata, thread存在栈上元素里的只是指针, 他们都会在生命周期结束后被垃圾回收.

二、堆栈的操作

#include <iostream>  #include <string.h>  using namespace std;  extern "C"  {      #include "lua.h"      #include "lauxlib.h"      #include "lualib.h"  }  void main()  {      //1.创建一个state，可以简单理解为luaL_newstate返回一个指向堆栈的指针    lua_State *L = luaL_newstate();      //2.入栈操作      lua_pushstring(L, "I am so cool~");       lua_pushnumber(L,20);      //3.取值操作      if( lua_isstring(L,1)){             //判断是否可以转为string          cout<<lua_tostring(L,1)<<endl;  //转为string并返回      }      if( lua_isnumber(L,2)){          cout<<lua_tonumber(L,2)<<endl;      }      //4.关闭state      lua_close(L);      return ;  }

其他的一些栈操作：

int   lua_gettop (lua_State *L);            //返回栈顶索引（即栈长度）  void  lua_settop (lua_State *L, int idx);   //lua_settop将栈顶设置为一个指定的位置，即修改栈中元素的数量。如果值比原栈顶高，则高的部分nil补足，如果值比原栈低，则原栈高出的部分舍弃。所以可以用lua_settop(0)来清空栈。     void  lua_pushvalue (lua_State *L, int idx);//将idx索引上的值的副本压入栈顶  void  lua_remove (lua_State *L, int idx);   //移除idx索引上的值  void  lua_insert (lua_State *L, int idx);   //弹出栈顶元素，并插入索引idx位置  void  lua_replace (lua_State *L, int idx);  //弹出栈顶元素，并替换索引idx位置的值