Lua和C的交互说明（函数）

来源：互联网发布：淘宝folk老王是正品吗编辑：程序博客网时间：2024/05/16 15:14

void lua_newtable(lua_State *L);   --等价于lua_createtable(L,0,0);

创建一个空table，并将之压入堆栈。

int lua_gettop(lua_State *L);

返回栈顶元素的索引。因为索引是从1开始编号的，所以这个结果等于堆栈上的元素编号（因此返回0表示堆栈为空）。

int luaL_newmetatable(lua_State *L,const char *tname);

如果注册表中已经有key为tname的数据则返回0。否则创建一个新表作为userdata的metatable，并在注册表中注册它然后返回1。不过两种情况都会把注册表中tname相关的值压入堆栈。

void *luaL_checkudata(lua_State *L,int narg,const char* tname);

查询堆栈上某个数据是否相关类型

void lua_pushstring(lua_State* L,const char *s);

把指针s指向的以零结尾的字符串压栈。Lua对这个字符串做一次内存拷贝（或是复用一个拷贝），因此s处的内存在函数返回后，可以释放掉或是重用于其它用途。字符串中不能包含有零字符；第一个碰到的零字符会认为是字符串的结束。

void lua_pushlstring(lua_State *L,const char *s,size_t len);

同上，只是多了一个长度限制。

void lua_pushvalue(lua_State *L,int index);

把堆栈上给定有效处索引处的元素作为一个拷贝压栈。

void lua_settable(lua_State *L,int index);

作一个等价于t[k]=v的操作，这里t是一个给定有效索引index处的值，v指栈顶的值，而k是栈顶之下的那个值。这个函数会把键和值都从堆栈弹出。和在lua中一样，这个函数可能触发“newindex”事件的元方法。

lua_pushcfunction(lua_State *L,lua_CFunction f);

将一个C函数压入堆栈。这个函数接收一个C函数指针，并将一个类型为function的lua值压入堆栈。当这个栈定的值被调用时，将触发对应的C函数。

注册到Lua中的任何函数都必须遵循正确的协议来接收参数和返回值（参见lua_CFunction）。

lua_pushcfunction是作为一个宏定义出现的：

#define lua_pushcfunction(L,f) lua_pushcclosure(L,f,0)

int lua_setmetatable(lua_State *L,int index);

把一个table弹出堆栈，并将其设为给定索引处的值的metatable。

void lua_pushcclosure(lua_State *L,lua_CFunction fn,int n)

把一个新的C closure压入堆栈。

当创建了一个C函数后，你可以给它关联一些值，这样就是在创建一个C closure；接下来无论函数何时被调用，这些值都可以被这个函数访问到。为了将一些值关联到一个C函数上，首先这些值需要先被压入堆栈。参数n告知有多少个值需要关联到函数上。lua_pushcclosure也会把这些值从栈上弹出。

void *lua_newuserdata(lua_State *L,size_t size);

这个函数分配一块指定大小的内存块，把内存块地址作为一个完整的userdata压入堆栈，并返回这个地址。

userdata代表lua中的C值。完整的userdata代表一块内存。他是一个对象（就像table那样的对象）：你必须创建它，它有着自己的元素表，而且它在被回收时，可以被检测到。一个完整的userdata只和它自己相等（在等于的原生作用下）。

当lua通过gc元方法回收一个完整的userdata时，lua调用这个元方法并把userdata标记为已终止。等到这个userdata再次被收集的时候，lua会释放掉相关的内存。

void *lua_touserdata(lua_State *L,int index);

如果给定索引处的值是一个完整的userdata，函数返回内存块的地址。如果是一个light userdata，那么就返回它表示的指针。否则，返回NULL。

Lua调用C++类要点：

1.为此类建立一个全局表，表名为类名tbClass；

lua_newtable();
int methods = lua_gettop(L);
lua_pushstring(L,T::className);
lua_pushvalue(L,methods);
lua_settable(L,LUA_GLOBALSINDEX);

2.注册一个key为T::className的metatable，并制定其中的一些成员，用于之后生成的userdata。

//这个表用于userdata(T的对象)的metatable
luaL_newmetatable(L,T::className);
int metatable=lua_gettop(L);
//metatable["__index"] = tbClass
lua_pushliteral(L,"__index");   //1
lua_pushvalue(L,methods);   //2
lua_settable(L,metatable);   //3
lua_pushliteral(L,"__tostring");  ///1
lua_puchcfunction(L,tostring_T);  ///2
lua_settable(L,metatable);   ///3
lua_pushliteral(L,"__gc");   ////1
lua_pushcfunction(L,gc_T);   ////2
lua_settable(L,metatable);   ////3

3.为此表指定成员，每个成员的key为类的成员函数名，value为一个带有闭包的统一函数。比如tbClass[FunName]=thunk，之后可以根据闭包得到具体是调用到哪个函数。闭包中有函数名和相应函数的组合结构（以lightuserdata的形式赋给闭包）。这些类成员函数参数必须包括lua_State，因为它需要的参数都会在lua堆栈中。

//为tbClass填充成员函数
for(RegType *l=T::methods;l->name;l++)
{
 lua_pushstring(L,l->name); 
 //把（函数名,函数地址）pair以lightuserdata的形式作为C closure的upvalue入栈
 lua_pushlightuserdata(L,(void*)l);
 //把一个新的C closure压入堆栈。为upvalue的个数，并指定回调函数统一为thunk lua_pushcclosure(L,thunk,1);
 //tbClass[FunName]=Function
 lua_settable(L,methods);
}

4.创建C对象给脚本使用b=Account.new(Account,30);new 是tbClass下的一个函数（另外指定的，不会掉到thunk，这一句会调用到C的一个函数，里面会生成一个C对象，然后创建一个userdata用于关联到这个新生成的C对象。最后为这个userdata绑定上我们上面注册为T::classname的metatable。因为定制了metatable的__index成员，所以当userdata找不到的成员会去调用__index，因为之前我们把__index绑定到tbClass，所以也会调用到tbClass的相应成员。

//创建一个新的T对象，并创建一个基于userdataType的userdata，其中保护了指向T对象的指针
static int new_T(lua_State *L)
{
 lua_remove(L,1); //use classname:new(),instead of classname.new()
 T *obj = new T(L); //call constructor for T objects
 userdataType *ud= static_cast<userdataType*>(lua_newuserdata(L,sizeof(userdataType)));
 ud->pT=obj;  //store pointer to object in userdata
 luaL_getmetatable(L,T::className); //lookup metatable in Lua registry
 lua_setmetatable(L,-2);
 return 1;  //userdata containing pointer to T object
}

5.当脚本中个指定函数被调用的时候，比如b:deposit(50.30)的时候，b是userdata，它的metatable的__index和tbClass绑定，所以会调用到tbClass的相应成员，就是之前关联的thunk：这个时候L的堆栈里面有这个函数的两个参数，一个是b本身，一个是50.30 。b是userdata，可以根据它取出对象的指针。另外函数被调用的时候，它相关的upvalue也可以取得到，有了对象指针和相应的函数，调用也不为难了，记住参数50.30是保存在堆栈中传给类的成员函数来取得

static int thunk(lua_State *L)
{
//stack has userdata , followed by method args
T *obj=check(L,1); //the object pointer from the table at index 0
lua_remove(L,1); //remove self so member function args start at index 1
 //get member function from upvalue
RegType *l=static_cast<RegType*>(lua_touserdata(L,lua_upvalueindex(1)));
return (obj->*(l->mfunc))(L); //call member function
}

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