Lua可以調(diào)用C函數(shù)的能力將極大的提高Lua的可擴(kuò)展性和可用性。對(duì)于有些和操作系統(tǒng)相關(guān)的功能，或者是對(duì)效率要求較高的模塊，我們完全可以通過(guò)C函數(shù) 來(lái)實(shí)現(xiàn)，之后再通過(guò)Lua調(diào)用指定的C函數(shù)。對(duì)于那些可被Lua調(diào)用的C函數(shù)而言，其接口必須遵循Lua要求的形式，即
typedef int (*lua_CFunction)(lua_State* L)。 簡(jiǎn)單說(shuō)明一下，該函數(shù)類型僅僅包含一個(gè)表示Lua環(huán)境的指針作為其唯一的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)者可以通過(guò)該指針進(jìn)一步獲取Lua代碼中實(shí)際傳入的參數(shù)。返回值是整 型，表示該C函數(shù)將返回給Lua代碼的返回值數(shù)量，如果沒(méi)有返回值，則return 0即可。需要說(shuō)明的是，C函數(shù)無(wú)法直接將真正的返回值返回給Lua代碼，而是通過(guò)虛擬棧來(lái)傳遞Lua代碼和C函數(shù)之間的調(diào)用參數(shù)和返回值的。這里我們將介 紹兩種Lua調(diào)用C函數(shù)的規(guī)則。
1. C函數(shù)作為應(yīng)用程序的一部分。 
1 #include <stdio.h> 2 #include <string.h> 3 #include <lua.hpp> 4 #include <lauxlib.h> 5 #include <lualib.h> 6 7 //待Lua調(diào)用的C注冊(cè)函數(shù)。 8 static int add2(lua_State* L) 9 { 10 //檢查棧中的參數(shù)是否合法，1表示Lua調(diào)用時(shí)的第一個(gè)參數(shù)(從左到右)，依此類推。 11 //如果Lua代碼在調(diào)用時(shí)傳遞的參數(shù)不為number，該函數(shù)將報(bào)錯(cuò)并終止程序的執(zhí)行。 12 double op1 = luaL_checknumber(L,1); 13 double op2 = luaL_checknumber(L,2); 14 //將函數(shù)的結(jié)果壓入棧中。如果有多個(gè)返回值，可以在這里多次壓入棧中。 15 lua_pushnumber(L,op1 + op2); 16 //返回值用于提示該C函數(shù)的返回值數(shù)量，即壓入棧中的返回值數(shù)量。 17 return 1; 18 } 19 20 //另一個(gè)待Lua調(diào)用的C注冊(cè)函數(shù)。 21 static int sub2(lua_State* L) 22 { 23 double op1 = luaL_checknumber(L,1); 24 double op2 = luaL_checknumber(L,2); 25 lua_pushnumber(L,op1 - op2); 26 return 1; 27 } 28 29 const char* testfunc = "print(add2(1.0,2.0)) print(sub2(20.1,19))"; 30 31 int main() 32 { 33 lua_State* L = luaL_newstate(); 34 luaL_openlibs(L); 35 //將指定的函數(shù)注冊(cè)為L(zhǎng)ua的全局函數(shù)變量，其中第一個(gè)字符串參數(shù)為L(zhǎng)ua代碼 36 //在調(diào)用C函數(shù)時(shí)使用的全局函數(shù)名，第二個(gè)參數(shù)為實(shí)際C函數(shù)的指針。 37 lua_register(L, "add2", add2); 38 lua_register(L, "sub2", sub2); 39 //在注冊(cè)完所有的C函數(shù)之后，即可在Lua的代碼塊中使用這些已經(jīng)注冊(cè)的C函數(shù)了。 40 if (luaL_dostring(L,testfunc)) 41 printf("Failed to invoke.\n"); 42 lua_close(L); 43 return 0; 44 } 2. C函數(shù)庫(kù)成為L(zhǎng)ua的模塊。
將包含C函數(shù)的代碼生成庫(kù)文件，如Linux的so，或Windows的DLL，同時(shí)拷貝到Lua代碼所在的當(dāng)前目錄，或者是LUA_CPATH環(huán)境變 量所指向的目錄，以便于Lua解析器可以正確定位到他們。在我當(dāng)前的Windows系統(tǒng)中，我將其copy到"C:\Program Files\Lua\5.1\clibs\"，這里包含了所有Lua可調(diào)用的C庫(kù)。見(jiàn)如下C語(yǔ)言代碼和關(guān)鍵性注釋：
1 #include <stdio.h> 2 #include <string.h> 3 #include <lua.hpp> 4 #include <lauxlib.h> 5 #include <lualib.h> 6 7 //待注冊(cè)的C函數(shù)，該函數(shù)的聲明形式在上面的例子中已經(jīng)給出。 8 //需要說(shuō)明的是，該函數(shù)必須以C的形式被導(dǎo)出，因此extern "C"是必須的。 9 //函數(shù)代碼和上例相同，這里不再贅述。 10 extern "C" int add(lua_State* L) 11 { 12 double op1 = luaL_checknumber(L,1); 13 double op2 = luaL_checknumber(L,2); 14 lua_pushnumber(L,op1 + op2); 15 return 1; 16 } 17 18 extern "C" int sub(lua_State* L) 19 { 20 double op1 = luaL_checknumber(L,1); 21 double op2 = luaL_checknumber(L,2); 22 lua_pushnumber(L,op1 - op2); 23 return 1; 24 } 25 26 //luaL_Reg結(jié)構(gòu)體的第一個(gè)字段為字符串，在注冊(cè)時(shí)用于通知Lua該函數(shù)的名字。 27 //第一個(gè)字段為C函數(shù)指針。 28 //結(jié)構(gòu)體數(shù)組中的最后一個(gè)元素的兩個(gè)字段均為NULL，用于提示Lua注冊(cè)函數(shù)已經(jīng)到達(dá)數(shù)組的末尾。 29 static luaL_Reg mylibs[] = { 30 {"add", add}, 31 {"sub", sub}, 32 {NULL, NULL} 33 }; 34 35 //該C庫(kù)的唯一入口函數(shù)。其函數(shù)簽名等同于上面的注冊(cè)函數(shù)。見(jiàn)如下幾點(diǎn)說(shuō)明： 36 //1. 我們可以將該函數(shù)簡(jiǎn)單的理解為模塊的工廠函數(shù)。 37 //2. 其函數(shù)名必須為luaopen_xxx，其中xxx表示library名稱。Lua代碼require "xxx"需要與之對(duì)應(yīng)。 38 //3. 在luaL_register的調(diào)用中，其第一個(gè)字符串參數(shù)為模塊名"xxx"，第二個(gè)參數(shù)為待注冊(cè)函數(shù)的數(shù)組。 39 //4. 需要強(qiáng)調(diào)的是，所有需要用到"xxx"的代碼，不論C還是Lua，都必須保持一致，這是Lua的約定， 40 // 否則將無(wú)法調(diào)用。 41 extern "C" __declspec(dllexport) 42 int luaopen_mytestlib(lua_State* L) 43 { 44 const char* libName = "mytestlib"; 45 luaL_register(L,libName,mylibs); 46 return 1; 47 } 見(jiàn)如下Lua代碼：
1 require "mytestlib" --指定包名稱 2 3 --在調(diào)用時(shí)，必須是package.function 4 print(mytestlib.add(1.0,2.0)) 5 print(mytestlib.sub(20.1,19))