C++與Lua交互（二）

上一篇我們搭建好了整個的項目環境，現在，我們一起探索一下如何將lua寄宿到C++中。

宿主的實現

我們在LuaWithCPPTest項目下，查看Source.cpp代碼如下：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;

extern "C"
{
    #include <lua.h>
    #include <lauxlib.h>
    #include <lualib.h>
};

void TestLua();

int main()
{
    TestLua();
    return 0;
}

void TestLua()
{
    lua_State *L = luaL_newstate();
    luaopen_base(L); //
    luaopen_table(L); //
    luaopen_package(L); //
    luaopen_io(L); //
    luaopen_string(L); //

    luaL_openlibs(L); //打開以上所有的lib

    string str;


    while (true)
    {
        cout << "請輸入Lua代碼:" << endl;
        getline(cin, str, '\n');
        if (luaL_loadstring(L, str.c_str())
            || lua_pcall(L, 0, 0, 0) )
        {
            const char * error = lua_tostring(L, -1) ;
            cout << string(error) << endl;
        }
    }

    lua_close(L);
}

其中，被extern "C"包起來的是lua的主要函數的聲明。在C++中，每個嵌入的lua的生命周期與各自的lua_State對象一一對應。通過luaL_newstate()方法，我們便創建了一個lua解釋器。隨后的幾個luaopen_*方法，都是獲取相應lua庫的使用權，最后通過luaL_openlibs打開所有的有使用權的lua標准庫。一切准備就緒后，我們開始接收輸入。

我們通過luaL_loadstring，將所有代碼讀入lua，並且檢查代碼是否有語法錯誤。然后通過lua_pcall，運行代碼，將所有的全局變量保存在_G中。通過讀取、運行這兩步，我們就建立起一個自己的lua解釋器了。

將lua作為配置文件

從文件讀取lua代碼，流程與之前的示例一樣，僅是將luaL_loadstring()換成luaL_loadfile()即可。代碼如下： 

string str;
while (true)
{
    cout << "輸入lua文件路徑:" << endl;
    getline(cin, str, '\n');
    if (luaL_loadfile(L, str.c_str())
        || lua_pcall(L, 0, 0, 0) )
    {
        const char * error = lua_tostring(L, -1) ;
        cout << string(error) << endl;
        return;
    }

}

現在，我們在lua中定義變量，並且賦值。然后在c++中取值，運算出結果。在lua文件中，內容如下：

在c++中，我們獲取a，b兩個變量的值，然后相加，算出結果：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;

extern "C"
{

#include <lua.h>
#include <lauxlib.h>
#include <lualib.h>
};

void TestLua();

int main()
{
    TestLua();
    return 0;
}

void TestLua()
{
    lua_State *L = luaL_newstate();
    luaopen_base(L); //
    luaopen_table(L); //
    luaopen_package(L); //
    luaopen_io(L); //
    luaopen_string(L); //

    luaL_openlibs(L); //打開以上所有的lib

    string str;
    while (true)
    {
        cout << "輸入lua文件路徑:" << endl;
        getline(cin, str, '\n');
        if (luaL_loadfile(L, str.c_str())
            || lua_pcall(L, 0, 0, 0) )
        {
            const char * error = lua_tostring(L, -1) ;
            cout << string(error) << endl;
            return;
        }
        else
        {
            break;
        }

    }

    int a = 0;
    int b = 0;

    // 獲取a的值
    lua_getglobal(L, "a");
    if (!lua_isnumber(L, -1))
    {
        cout << "-2 error" << lua_isnumber(L, -1) << lua_isnumber(L, -1) << endl;
        return ;
    }

    a = lua_tonumber(L, -1);

    // 獲取b的值
    lua_getglobal(L, "b");
    if (!lua_isnumber(L, -1))
    {
        cout << "-1 error" << endl;
        return ;
    }

    b = lua_tonumber(L, -1);

    cout << "a = " << a << " b = " << b << endl;
    cout << "a + b = " << a + b << endl;

    lua_close(L);

}

最后的得到結果如下：

將文件載入lua后，我們通過lua_getglobal()方法，將想要獲得的lua值放入棧頂（棧為何物，下篇分析），然后用lua_isnumber(L, –1)來檢測棧頂的元素是否是number，若果是，調用lua_tonumber(L,-1)來將棧頂的值傳遞給c++變量，整個流程為：1、將欲獲得的lua值放入棧中；2、檢測棧中的值是否ok；3、取出棧中的值。lua有一系列的lua_is*()來檢測棧中的值是否是相應的*類型，相應的，也有一系列的lua_to*()來取值：

總結

寫這篇的時候，我內心比較糾結，在內容的深度上把握不准，最終我的定位是：這系列只描述兩者之間交互的步驟、方式，不深入去描述原理。原因很簡單，因為我的水平有限。在自己水平不足的情況下，去描述c++與lua內在的交互原理，會誤導人。我目前的大綱是：第一篇搭建環境；第二篇描述C++調用lua的一些數據；第三篇講解C++與lua之間的棧，主要還是偏重C++代碼調用lua代碼。第四篇描述lua如何調用c++代碼。第五篇介紹工具tolua++。以上。