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LUA和C之間的函數調用



1.1 從C程序調用LUA函數

LUA的函數和普通變量一樣也是First Class Variable類型,可以看作函數指針變量參與棧操作。因此調用過程分為如下幾個步驟:
  1. 請求LUA函數(指針)入(GLOBAL)棧。
  2. 將函數需要的參數入棧,入棧順序按照參數被聲明的順序。
  3. 告知LUA虛擬機入棧參數的個數、函數返回值的個數,并調用此LUA函數。
  4. 從棧定獲得返回值,先返回的先入棧,然后將返回值顯式出棧。

1.2 從LUA腳本調用C函數

LUA沒有提供PYTHON那樣豐富的類庫,因此復雜的功能需要在C程序中定義好,然后通過lua決定調用時機。在LUA庫中定義了可以被LUA虛擬機識別的C函數模型:
int functionName (lua_State* L) {....; return 1;}

這樣的函數被是一個合法的lua_CFunction類型,將函數注冊到LUA虛擬機中以后,就可以在LUA中以普通LUA函數的方式被調用。注冊一個C函數的步驟如下:
  1. 聲明并定義一個滿足上述模型的函數 (eg. myFunInC)
  2. 用字符串為此C函數取一個名稱并入棧(eg. myFunInLua)
  3. 將函數(指針)入棧
  4. 調用LUA庫的注冊函數功能,將上述的名稱與函數指針關聯
這樣就可以在LUA中用myFunInLua()來調用C中的int myFunInC()了

2. 從C調用LUA函數示例

在下面的代碼中,我們調用了LUA腳本中的fnEx2函數,返回值從棧中取得,并且要手動出棧。這里,入棧的函數參數會由pcall自動清理。

2.1 LUA測試腳本代碼

function fnex2(str_a, num_b, num_c)
    print(str_a);
    return num_b
*100 + num_c*10"Thank you";
end;



2.2 VC代碼

//初始化LUA虛擬機
void InitLuaState(lua_State* L)
{
    
/* Load Libraries */
    luaopen_base(L);
    luaopen_table(L);
    luaL_openlibs(L);
    luaopen_string(L);
    luaopen_math(L);
}


int call_lua_function(void)
{
    
const char* szInParam = "This is an [IN] parameter";
    
const int iParam1 = 20, iParam2 = 50;
    cout 
<< "=================================" << endl
         
<< "02_Call_Function" << endl
         
<< "=================================" << endl
         
<< "This demo calls functions in LUA scripts." << endl
         
<< "Argument 1:" << szInParam << endl
         
<< "Argument 2:" << iParam1 << endl
         
<< "Argument 3:" << iParam2 << endl
         
<< "---------------------------------" << endl
         
<< "#OUTPUTS#" << endl;

    lua_State
* L = lua_open();
    InitLuaState(L);

    
int iError;

    
/* Load Script */
    iError 
= luaL_loadfile(L, "../test02.lua");
    
if (iError)
    
{
        cout 
<< "Load script FAILED!" 
             
<< lua_tostring(L, -1)
             
<< endl;
        lua_close(L);
        
return 1;
    }


    
/* Run Script */
    iError 
= lua_pcall(L, 000);
    
if (iError)
    
{
        cout 
<< "pcall FAILED"
             
<< lua_tostring(L, -1)
             
<< iError 
             
<< endl;
        lua_close(L);
        
return 1;
    }

    
    
/* Push a FUNCTION_VAR to STACK */
    lua_getglobal(L, 
"fnex2");

    
/* Push PARAMETERS to STACK */
    lua_pushstring(L, szInParam);
    lua_pushnumber(L, iParam1);
    lua_pushnumber(L, iParam2);

    
/* Call FUNCTION in LUA */
    iError 
= lua_pcall( L,    //VMachine
                        3,    //Argument Count
                        2,    //Return Value Count
                        0 );
    
if (iError)
    
{
        cout 
<< "pcall FAILED"
             
<< lua_tostring(L, -1)
             
<< iError 
             
<< endl;
        lua_close(L);
    }


    
/* Check Return Value Types */
    
if (lua_isstring(L, -1&& lua_isnumber(L, -2))
    
{
        cout 
<< "Ret_1(string): " << lua_tostring(L, -1<< endl;
        cout 
<< "Rec_2(double): " << lua_tonumber(L, -2<< endl;
    }

    
else
    
{
        cout 
<< "Wrong Return Values" << endl;
    }


    
/* POP STACK */
    lua_pop(L,
2);    //只需要清理Return Value,pcall調用的入棧參數會自動清理
    lua_close(L);
    
return 0;
}



2.3 工具

下面的宏可以簡化調用lua函數的代碼:
#define CallLuaFunc(FuncName, Params, Results) 

    lua_getglobal (g_pLuaState, FuncName); 
    lua_call (g_pLuaState, Params, Results); 
}



3. 從LUA調用C函數示例

在下面的例子中,我們注冊一個名為rmath的LUA函數,他在C中的函數名為RMath_LUA()

3.1 LUA腳本代碼

print (">>> LUA程序開始運行了 ");

function fnex3(num_a, num_b)
    
local c = rmath(num_a, num_b);
    print(
"LUA PRINTTING:", c);
    return c;
end;



3.2 VC程序代碼

//LUA腳本調用C函數
int call_c_function(void)
{
    
int iArg1 = 3, iArg2 = 10, iError;
    cout 
<< "=================================" << endl
         
<< "下面的程序演示從LUA腳本中調用C函數" << endl
         
<< "Argument 1:" << iArg1 << endl
         
<< "Argument 2:" << iArg2 << endl
         
<< "---------------------------------" << endl
         
<< "#OUTPUTS#" << endl;
    lua_State
* L = lua_open();
    InitLuaState(L);

    iError 
= luaL_loadfile(L, "../test03.lua");
    
if (iError) cout << "載入腳本失敗" << endl;

    iError 
= lua_pcall(L, 000);
    
if (iError) cout << "執行LUA腳本失敗" << endl;

    
/* 將C函數(指針)壓棧 */
    lua_pushstring(L, 
"rmath");
    lua_pushcfunction(L, RMath_LUA);
    lua_settable(L, LUA_GLOBALSINDEX);

    
/* LUA函數也是變量(指針),可以壓入棧 */
    lua_getglobal(L, 
"fnex3");

    
/* 將提供給LUA函數的參數入棧 */
    lua_pushnumber(L, iArg1);
    lua_pushnumber(L, iArg2);

    
/* 調用LUA函數(pcall函數會自動清除入棧的變量) */
    
int Error = lua_pcall(  L,        //虛擬機指針
                            2,        //2個參數
                            1,        //1個返回值
                            0 );

    
if (Error) cout << "pcall調用fnex3函數失敗" << endl;

    
/* 檢驗返回值類型 */
    
if (lua_isnumber(L, -1))
    
{
        cout 
<< "有1個(double)返回值 = "
             
<< lua_tonumber(L, -1)
             
<< endl;
    }


    
/* 將LUA函數返回值出棧 */
    lua_pop(L, 
1);
    lua_close(L);
    
return 0;
}


//可供LUA調用的C函數原型
int RMath_LUA(lua_State* L)
{
    
if (!lua_isnumber(L, 1))
    
{
        lua_pushstring(L, 
"Arg_1不是數字");
        lua_error(L);
    }


    
if (!lua_isnumber(L, 2))
    
{
        lua_pushstring(L, 
"Arg_2不是數字");
        lua_error(L);
    }


    
/* GET ARGUMENT FROM STACK */
    
double a = lua_tonumber(L, 1); 
    
double b = lua_tonumber(L, 2);

    
/* PUSH RESULT TO STACK */
    lua_pushnumber(L, a 
* b);

    
/* COUNT OF RETURN VARS*/
    
return 1;
}



4. 程序解釋

4.1 調用LUA腳本中的函數

調用LUA腳本函數主要用到如下幾個LUA庫函數:
    /* Push a FUNCTION_VAR to STACK */
    lua_getglobal(L, 
"fnex2");

    
/* Push PARAMETERS to STACK */
    lua_pushstring(L, szInParam);
    lua_pushnumber(L, iParam1);
    lua_pushnumber(L, iParam2);

    
/* Call FUNCTION in LUA */
    iError 
= lua_pcall( L,3,2,0);


通過lua_getglobal請求函數(指針)入棧,然后將函數參數按聲明順序入棧,調用lua_pcall執行函數。lua_pcall的第一個參數 指向LUA虛擬機,第二個參數表示棧頂有多少個函數參數,第三個參數表示此函數將返回幾個值。(pcall自動清理入棧的參數,返回值則需要手動 pop。)

4.2 從LUA調用C函數

主要用到如下幾個函數,為求方便您也可以自己定義這樣的一個宏。
    lua_pushstring(L, "rmath");
    lua_pushcfunction(L, RMath_LUA);
    lua_settable(L, LUA_GLOBALSINDEX);

  • 函數名入棧
  • lua_CFunction類型的函數指針入棧
  • 調用lua_settable注冊函數
這樣就可以在lua腳本中調用rmath()函數了。

posted on 2009-01-04 13:43 RedLight 閱讀(9321) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: RPG游戲邏輯設計

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