lua学习03：tolua的编译和使用：C/C++调用lua、lua调用C++、lua调用tolua、常用tolua和lua的API介绍

super1 · 发表于 2022-4-15 14:04

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一、编译及使用流程

1）编译lua静态库

必须先下载lua 1.5，下载好后，把/src目录的除开lua.c,luac.c的文件全部放到一个新建的静态链接库的工程项目里，然后编译出一个静态链接库lua.lib。
2）编译tolua++静态库

去tolua++官网下载一个tolua++的包，解压出来，再次新建一个静态链接库的项目，把tolua++的/src/lib里的.h .c的文件拷贝到静态链接库的项目里，然后编译出一个tolua++.lib 的库。
3）编译tolua++.exe

再次新建一个控制台程序的项目，把编译好的lua静态库和tolua++的静态库放在项目里附加，然后把tolua++的/src/bin/里的tolua.c,luabind.h,luabind.c文件放在项目里，然后把tolua++的/include里的tolua++.h和lua1.5的目录里的/src的所有头文件放到项目里，然后编译生成tolua++.exe
4）根据C/C++文件编写好对应的pkg文件，然后根据一创命令生成tolua

（1）C文件举例

#defineFALSE0#defineTRUE1enum{
POINT =100,
LINE,
POLYGON
}
Object*createObejct(int type);voiddrawObject(Object* obj,double red,double green,double blue);intisSelected(Object* obj);

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就会自动创建一个绑定上面代码到lua的C文件。因此，在lua代码里，我们可以访问C代码。举个例子：

$pfile "XX.pkg" //$pfile是包含对应的pkg文件
$hfile "XXX.h" //$hfile是包含对应的.h头文件
$lfile "XXX.lua" //包含对应的.lua文件

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...
myLine =createObject(LINE)--...ifisSelected(myLine)== TRUE thendrawObject(myLine,1.0,0.0,0.0);elsedrawObject(myLine,1.0,1.0,1.0);end...

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（2）C++文件举例

#defineFALSE0#defineTRUE1classShape{voiddraw(void);voiddraw(double red,double green,double blue);intisSelected(void);};classLine:publicShape{Line(double x1,double y1,double x2,double y2);~Line(void);};

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如果tolua输入加载该文件，就会自动生成一个C++文件，例如tolua，从而为我们提供lua层访问C++层所需要的对应的代码。因此，以下的的lua代码是有效的：

...
myLine = Line:new(0,0,1,1)--new表示创建一个类的新对象，这个对象是myLine
...if myLine:isSelected()== TRUE then --对象::对应函数表示调用对应函数
myLine:draw(1.0,0.0,0.0)else
myLine:draw()--基类的函数也是直接调用就行
end
...
myLine:delete()--delete就是析构函数
...

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二、C++调用lua

1）流程

（1）package还应当被明确初始化。为了从C/C++代码中初始化package，我们需要声明和调用初始化函数。初始化函数被定义为：

int tolua_pkgname_open (lua_State*); //这就是C++的函数，pkgname填写对应pkg的名字

（2）如果我们使用的是C++，我们可以选择自动初始化

tolua -a -n pkgname -o myfile.c myfile.pkg
不使用自动初始化是（下面的命令）：
tolua -n pkgname -o tolua_myfile.c myfile.pkg //生成tolua_myfile.c文件

2）注意点：

在这种情况下，初始化函数会被自动调用。然而，如果我们计划使用多个Lua State，自动初始化就行不通了，因为静态变量初始化的顺序在C++里没有定义。

3）要包含的库和头文件

库： lua.lib 和 tolua.lib
头文件：lua.h、lualib.h、lauxlib.h、luaconf.h
4）代码示例

//main.cpp#include<iostream>extern"C"{#include"lualib.h"#include"lauxlib.h"}usingnamespace std;intmain(){inttolua_mylib_open(lua_State*);
lua_State* state =luaL_newstate();luaL_openlibs(state);if(luaL_dostring(state,"print([[hello world]])")!=0){
cout <<"excute lua file failed!"<< endl;}lua_close(state);system("pause");return0;}

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如果正确打印出 “hello world”，则说明 lua 环境没有问题，否则就检查一下头文件和库文件是否正确引入了

5）生成函数的API介绍

//.h文件//mylib.hclassTest{public:Test(int a,int b);~Test();voidsayHello();intadd();intgetA();private:int a;int b;};//.cpp文件//mylib.cpp#include"mylib.h"#include<iostream>Test::Test(int a,int b){this->a = a;this->b = b;}Test::~Test(){}voidTest::sayHello(){
std::cout <<"hello world"<< std::endl;}intTest::add(){returnthis->a +this->b;}intTest::getA(){returnthis->a;}

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编译指令：tolua -n mylib -o tolua.cpp mylib.pkg

$#include "mylib.h"classTest{Test(int,int);~Test();voidsayHello();intadd();intgetA();};

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//类名是Test//垃圾回收staticinttolua_collect_Test(lua_State* tolua_S){}//注册类名staticvoidtolua_reg_types(lua_State* tolua_S){}//对应构造函数staticinttolua_mylib_Test_new00(lua_State* tolua_S){}//对应析构函数staticinttolua_mylib_Test_delete00(lua_State* tolua_S){}//对应sayHello函数staticinttolua_mylib_Test_sayHello00(lua_State* tolua_S){}//对应add函数staticinttolua_mylib_Test_add00(lua_State* tolua_S){}//getAstaticinttolua_mylib_Test_getA00(lua_State* tolua_S){}//luaopen_pkgname用于打开库文件
LUALIB_API intluaopen_mylib(lua_State* tolua_S){}//luaopen_pkgname_open于打开 tolua,然后lua就可以使用C++的函数了
TOLUA_API inttolua_mylib_open(lua_State* tolua_S){}

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三、lua调用C++

1）代码

local test = Test:new(1,2)
test:sayHello()print("a = ".. test:getA())print("a + b = ".. test:add())

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#include<iostream>extern"C"{#include"lualib.h"#include"lauxlib.h"}//Test类的源文件mylib.h#include"mylib.h"usingnamespace std;intmain(){
lua_State* state =luaL_newstate();//创建lua虚拟机luaL_openlibs(state);//打开lua的库tolua_mylib_open(state);//打开tolua的入口，让lua可以调用mylib的C++类接口if(luaL_dofile(state,"scripts/test.lua")!=0)//加载test.lua文件{
cout <<"excute lua file failed!"<< endl;lua_close(state);return1;}lua_close(state);system("pause");return0;}

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2）执行结果

四、lua调用tolua

这种方式其实和在 c++ 程序中使用 tolua 没什么区别，只是我们测试的项目是 c++ 项目还是 lua 项目而已。要在纯 lua 程序中使用 tolua，首先得导出一个 c++ 模块。新建一个 c++ 动态链接库项目，同样地将 lua 和 tolua 的头文件和库文件包含进来，还有 mylib.h、mylib.cpp 和 tolua.cpp 这三个文件也添加进项目来。
导出 c++ 模块，在模块内注册一个函数，在这个函数里打开 tolua，然后 tolua 绑定的所有 c++ 函数就可以在 lua 中使用了。我们创建一个 lib.h 和 lib.cpp 文件，用于导出 c++ 模块

//lib.h#pragmaonce#include"lua.h"extern"C"{__declspec(dllexport)intluaopen_test(lua_State* L);}

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//lib.cpp#include"mylib.h"extern"C"{#include"lib.h"#include"lualib.h"#include"lauxlib.h"}staticintexport_tolua_test(lua_State* L){inttolua_mylib_open(lua_State* L);tolua_mylib_open(L);return1;}staticconst luaL_Reg toluaTest[]={{"export_tolua_test",export_tolua_test },{NULL,NULL}};extern"C"{__declspec(dllexport)intluaopen_test(lua_State* L){luaL_newlibtable(L, toluaTest);luaL_setfuncs(L, toluaTest,0);return1;}}

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编译之后得到一个 lib.dll 文件，在 lua 代码中加载这个动态链接库文件，得到一个模块，这个模块里面有 export_tolua_test 这个函数，调用这个函数就会执行 tolua_mylib_open(L);，从而打开 tolua，则在 mylib 中导出的所有 c++ 东西都可以在 lua 中使用了

-- main.lua
-- 加载 c++ 模块
local test =require("test")-- 调用 c++ 模块注册的函数，这个函数会打开 tolua
test.export_tolua_test()-- 调用 tolua 导出的类、函数等
local t = Test:new(10,20)
t:sayHello()print(t:getA())print(t:add())

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使用 lua 解释器运行该代码，看到下面的执行结果

五、遇到的tolua和lua的API

1）tolua_pushusertype

//函数定义voidtolua_pushsertype(lua_State* L,void* value ,constchar* type)//pRole是一个CRole的指针，指向一个CRole的对象tolua_pushusertype(pScript->get_lua_state(),pRole,"CRole");

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2）lua_pushnil

voidlua_pushnil(lua_State *L);

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lua_pushnil(L);dump_stack(L);//输出----{ dump_stack ----
nil
---- dump_stack }----

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3）lua_setglobal

voidlua_setglobal((lua_State *L,constchar* name);

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lua_setglobal(pScript->get_lua_state(),"role");

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4）lua_gettop

返回栈顶元素的索引，因为索引从1开始，所以这个结果也等于堆栈中元素的数量（0表示空的堆栈）
5）lua_pushcclosure

voidlua_pushcclosure(lua_State *L, lua_CFunction fn,int n);//可以封装为#definelua_pushcfunction(L,f)lua_pushcclosure(L,(f),0)

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6）lua_getglobal

voidlua_getglobal(lua_State *L,constchar*name);

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7）lua_push*

lua_pushnil(lua_State *L, xxx)lua_pushstring(lua_State *L, xxx)lua_pushnumber(lua_State *L, xxx)lua_pushinteger(lua_State *L, xxx)

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8）lua_pcall

lua_pcall(lua_State *L,int nargs,int nresults,int errfunc);

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9）lua_to*

10）lua_settop

voidlua_settop(lua_State *L,int index);

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11）lua_load（注意，lua里面调用lua函数的时候，会省去lua_，也就是说直接调用load）

intlua_load(lua_State *L,
lua_Reader reader,void*data,constchar*chunkname,constchar*mode);

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local f ，msg=load(cmd_func);//cmd_func是个字符串,msg是个返回信息，可以返回错误信息
f();//执行lua函数

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LUA_OK: 没有错误；
LUA_ERRSYNTAX: 在预编译时碰到语法错误；
LUA_ERRMEM: 内存分配错误；
LUA_ERRGCMM: 在运行 __gc 元方法时出错了。（这个错误和代码块加载过程无关，它是由垃圾收集器引发的。）

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LUA_API intlua_load(lua_State *L, lua_Reader reader,void*data,constchar*chunkname,constchar*mode){
ZIO z;int status;lua_lock(L);if(!chunkname) chunkname ="?";luaZ_init(L,&z, reader, data);
status =luaD_protectedparser(L,&z, chunkname, mode);if(status == LUA_OK){/* no errors? */
LClosure *f =clLvalue(s2v(L->top -1));/* get newly created function */if(f->nupvalues >=1){/* does it have an upvalue? *//* get global table from registry */const TValue *gt =getGtable(L);/* set global table as 1st upvalue of 'f' (may be LUA_ENV) */setobj(L, f->upvals[0]->v, gt);luaC_barrier(L, f->upvals[0], gt);}}lua_unlock(L);return status;}

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12）lua_type(L, -1) 判断栈顶元素的类型，返回值为类型

LUA_TNIL 0 空，代表什么也没有,可以与C的NULL类比,但它不是空指针.
LUA_TBOOLEAN 1 只有"true"和"false"两个值.
LUA_TLITHTUSERDATA 2 用户(非脚本用户)定义的C数据结构.脚本用户只能使用它,不能定义
LUA_TNUMBER 3 内部以double表示.
LUA_TSTRING 4 总是以零结尾,但可以包含任意字符(包括零),因此并不等价于C字符串,而是其超集.
LUA_TTABLE 5 异构的Hash表.Lua的关键概念之一.
LUA_TFUNCTION 6 Lua的关键概念之一.不简单等同于C的函数或函数指针.
LUA_TUSERDATA 7 用户(非脚本用户)定义的C数据结构.脚本用户只能使用它,不能定义.
LUA_TTHREAD 8 Lua协作线程(coroutine),与一般操作系统的抢占式线程不一样.
LUA_NUMTAGS 9

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13）lua_gettable

1）保证栈顶是个table
2）压栈一个键值对的key值，比如
lua_pushnumber(L, 1); --或字符串
3）table一开始是在栈顶，即-1处的，但上面的语句压入了一个值，栈顶变-2了。
4）lua_gettable的作用就是以栈顶的值作为key来访问-2位置上的table。
lua_gettable(L, -2);
5）这时table中的第1个元素的值就放到栈顶了
6）补充：对于字符串索引
可以用lua_getfield(Lua_state,index,key)来直接获取,
如:lua_getfield(stack, -1, "loaded");等价于 lua_pushstring(L,"loaded") lua_gettable(L,-2);

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int size =lua_objlen(L,-1);//相关于#table for(int i =1; i <= size; i++){lua_pushnumber(L, i);lua_gettable(L,-2);//这时table[i]的值在栈顶了 lua_pop(L,1);//把栈顶的值移出栈，保证栈顶是table以便遍历。 };

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2）如果table中的key是任意值呢？可以用下面的方法：

lua_pushnill(L);while(lua_next(L,-2)){//这时值在-1（栈顶）处，key在-2处。 lua_pop(L,1);//把栈顶的值移出栈，让key成为栈顶以便继续遍历 }

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14）lua_next

15）lua_settable

voidlua_settable(lua_State *L,int index);

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16）lua_rawlen

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