C++ 和lua交互学习的三个例子

C++ 和 Lua 交互学习

Lua简介及安装

Lua的优点：

最快的脚本语言

可以编译调试

与C/C++结合容易

Lua是对性能有要求的必备语言

Lua的应用：

游戏的任务脚本，后端服务器

AlphaGo: C++ + lua实现

视频服务器、入侵检测脚本、防火墙脚本

Lua的官网： http://www.lua.org/versions.html

5.1 较快

5.3 性能有些下降

Lua的安装

C++ 调用 lua之前需要先安装lua，可以下载lua的源码进行编译安装，在CentOS平台下，还可以直接使用yum安装，CentOS默认使用lua的版本是5.1的版本,如：

yum install lua lua-devel

Lua 的基本概念

Lua的基本数据类型：

nil：表示没有数据，当希望释放数据时，直接将nil赋值给该变量即可

boolean：在lua中除了false和nil为假，其他都为真，true|false

numbers类型：

lua中没有整数，都是浮点数运算，对应C中的double；

新版本的lua是基于64位的整型，5.1暂不支持

可以tonumber转换格式

string类型：

tostring转换格式

[[]]多行字符串赋值

与C一样的转义

通过..实现字符串的拼接，且可以直接拼接整型，注意不能拼接nil的变量

string.len(str), 获取字符串长度

string.sub(str,3,5),获取子字符串

local b,e = string.find(),查找，支持正则

string.gsub()，替换，不改变原值，返回替换后的值，支持正则

lua的下标是从1开始的，和matlab相同

Lua和C++的交互

调用C++中的函数, 通过堆栈交互

包含头文件

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

编译

g++ -o XX XX.cpp -llua -ldl

第一个例子

C++代码

#include <iostream>
using namespace std;

extern "C"
{
#include <lua.h>
#include <lualib.h>
#include <lauxlib.h>
}
int main()
{
lua_State *L = lua_open();
luaopen_base(L);
luaopen_string(L);
luaopen_table(L);

// 加载 lua 文件
if ( luaL_loadfile(L, "main.lua") )
{
const char* error = lua_tostring(L, -1);
cout << "lua load error: "<< error <<  endl;
return -1;
}

// 执行 lua 文件
if ( lua_pcall(L, 0, 0, 0) )
{
const char* error = lua_tostring(L, -1);
cout << "lua call error: "<< error <<  endl;
return -1;
}

getchar();

return 0;
}

lua代码

print("hello word")

第二个列子

C++ code

#include <iostream>
using namespace std;

extern "C"
{
#include <lua.h>
#include <lualib.h>
#include <lauxlib.h>
}
// 开放函数给lua调用，并获取 Lua 传递的三个参数，普通参数
int CTest(lua_State* L)
{
cout << "enter in CTest" << endl;
size_t len;
const char* name = lua_tolstring(L, 1, &len);
cout << "Lua name: " <<  name << endl;

int age = lua_tonumber(L, 2);
cout << "Lua age: " << age << endl;

bool bIs = lua_toboolean(L, 3);
cout << "Lua bool: " << bIs <<  endl;
return 0;
}

// 开放函数给lua调用，并获取 Lua 传递的表参数，按索引获取表参数
int CTestArray(lua_State* L)
{
cout << "In CTestArray" << endl;
int arrLen = luaL_getn(L,1); // 获取表的长度
cout << "Table size: " << arrLen << endl;

for (int i = 1; i <= arrLen; i++)
{
lua_pushnumber(L, i); // 2
lua_gettable(L,1);    // pop index and push table[i]
size_t iSize = 0;
cout << lua_tolstring(L, -1, &iSize) << endl;
lua_pop(L, 1);
}

return 0;
}

// 开放函数给lua调用，并获取 Lua 传递的表参数，按键值获取表参数
int CTestKeyVal(lua_State* L)
{
cout << "In CTestKeyVal" << endl;
lua_pushnil(L);
while(lua_next(L,1) != 0)
{
cout << "key=" << lua_tostring(L,2) << ", ";
cout << "value=" << lua_tostring(L,-1) << endl;
lua_pop(L,1);
}
return 0;
}

// 开放函数给lua调用，并判断获取的参数是否是希望的类型
int CTestKeyVal_type(lua_State* L)
{
// method1: type check
luaL_checktype(L, 1, LUA_TTABLE);
// method2: type check
if (lua_type(L,2) != LUA_TNUMBER)
{
cout << "para 2 is not a number" << endl;
}

cout << "In CTestKeyVal" << endl;
lua_getfield(L,1, "name");
cout << "name: " <<lua_tostring(L,-1) <<endl;

return 0;
}

// 开放函数给lua调用，C++ 返回一个普通的字符串
int CTestRetOne(lua_State* L)
{
lua_pushstring(L, "return a string value");
return 1;
}

// 开放函数给lua调用，C++ 返回一个表
int CTestRetTable(lua_State* L)
{
lua_newtable(L);  // create new table

lua_pushstring(L, "name");  // push key
lua_pushstring(L, "xiaominmin");// pusn value
lua_settable(L, -3);// write key and value into table

lua_pushstring(L, "age");
lua_pushnumber(L, 29);
lua_settable(L, -3);

return 1;
}

int main()
{
lua_State *L = lua_open();
luaopen_base(L);
luaopen_string(L);
luaopen_table(L);

// 注册开发的函数给lua
lua_register(L, "CTest", CTest);
lua_register(L, "CTestArray", CTestArray);
lua_register(L, "CTestKeyVal", CTestKeyVal);
lua_register(L, "CTestKeyVal_type", CTestKeyVal_type);
lua_register(L, "CTestRetOne", CTestRetOne);
lua_register(L, "CTestRetTable", CTestRetTable);

if ( luaL_loadfile(L, "main.lua") )
{
const char* error = lua_tostring(L, -1);
cout << "lua load error: "<< error <<  endl;
return -1;
}

if ( lua_pcall(L, 0, 0, 0) )
{
const char* error = lua_tostring(L, -1);
cout << "lua call error: "<< error <<  endl;
return -1;
}

getchar();

return 0;
}

lua code

-- 调用 CTest，并传递三个普通参数
CTest("Lua string",123, true)

-- 调用CTestArray，并传递带索引的表
local arr = {"A001","A002","A003", "A004"}
CTestArray(arr)

-- 调用 CTestKey，并传递键值表
local arr = {name="xiaoming", age="32",id="007"}
local size = "s108"
CTestKeyVal(arr)

-- 调用 CTestKey_type，并传递键值表，判读参数类型是否是期望的类型
local arr = {name="xiaoming", age="32",id="007"}
local size = "s108"
CTestKeyVal_type(arr, size)

-- 调用 CTestRetOne，并打印C++返回的值
local ret = CTestRetOne()
print ("ret = "..ret)

-- 调用 CTestRetTable，并打印C++的表
local ret = CTestRetTable()
print ("name = "..ret["name"])
print ("age = "..ret["age"])

第三个例子

C++ code

#include <iostream>
using namespace std;

extern "C"
{
#include <lua.h>
#include <lualib.h>
#include <lauxlib.h>
}
int main()
{
lua_State *L = lua_open();

// 打开需要用到的lua的库
luaopen_base(L);
luaopen_string(L);
luaopen_table(L);

/* lua脚本启动之前，给lua脚本设置全局变量 */

// 设置lua的全局变量，hello = test (key = value)
lua_pushstring(L, "hello");
lua_setglobal(L,"test");

// 向 lua 中传递一个表，同例子2中的返回一个表给lua
lua_newtable(L);               // create a table

lua_pushstring(L, "name");     // key
lua_pushstring(L, "xiaoming"); // value
lua_settable(L, -3);
lua_pushstring(L, "age");      // key
lua_pushnumber(L, 20);         // value
lua_settable(L, -3);

lua_setglobal(L, "person");    // write value to table

if ( luaL_loadfile(L, "main.lua") )
{
const char* error = lua_tostring(L, -1);
cout << "lua load error: "<< error <<  endl;
return -1;
}

if ( lua_pcall(L, 0, 0, 0) )
{
const char* error = lua_tostring(L, -1);
cout << "lua call error: "<< error <<  endl;
return -1;
}

// C++ 获取lua中的普通全局变量
lua_getglobal(L, "width");
int width = lua_tonumber(L, -1);
lua_pop(L, 1); // 注意要清lua堆栈
cout << "width: " << width << endl;

// C++ 获取lua中的表全局变量
lua_getglobal(L, "conf");
lua_getfield(L, -1, "titlename");
cout << "titlename: " << lua_tostring(L,-1) <<  endl;
lua_pop(L,1);

lua_getfield(L, -1, "height");
cout << "height: " << lua_tonumber(L, -1) <<  endl;
lua_pop(L, 1);

// C++ 调用 lua中的名为 event的函数，无参数无返回值
cout<< "stack top is " << lua_gettop(L) << endl;
lua_getglobal(L, "event");
if ( lua_pcall(L, 0, 0, 0) != 0)// 无参数，无返回值，无回调函数
{
cout << "call event failed " << lua_tostring(L, -1)<< endl;
lua_pop(L, 1);
}
cout<< "stack top is " << lua_gettop(L) << endl;

// C++ 调用 lua中的名为 ferror和event2 的函数，有参数有返回值
cout<< "stack top is " << lua_gettop(L) << endl;
int errfun = lua_gettop(L);
lua_getglobal(L, "ferror");
errfun++;
lua_getglobal(L, "event2");
lua_pushstring(L, "key");
if ( lua_pcall(L, 1, 1, errfun) != 0)// 一个参数，一个返回值，回调函数errfun
{
cout << "call event failed " << lua_tostring(L, -1)<< endl;
lua_pop(L, 1);
}
else
{
cout << "Lua return: " << lua_tostring(L, -1) << endl;
lua_pop(L, 1);
}
lua_pop(L, 1);
cout<< "stack top is " << lua_gettop(L) << endl;

// C++ 调用 lua中的名为 ferror和event3 的函数，有表参数和表返回值
cout<< "stack top is " << lua_gettop(L) << endl;
int errfun1 = lua_gettop(L);
lua_getglobal(L, "ferror");
errfun1++;
lua_getglobal(L, "event3");
lua_pushstring(L, "key");
lua_newtable(L);
lua_pushstring(L,"name");
lua_pushstring(L, "xiaomingming");
lua_settable(L, -3);

if ( lua_pcall(L, 2, 1, errfun) != 0) // 两个参数，一个返回值，回调函数errfun
{
cout << "call event failed " << lua_tostring(L, -1)<< endl;
lua_pop(L, 1);
}
else
{
//cout << "Lua return: " << lua_tostring(L, -1) << endl;
lua_getfield(L, -1, "id");
cout << "Lua return id: " << lua_tonumber(L, -1) << endl;
lua_pop(L,1);

lua_getfield(L, -1, "age");
cout << "lua return age: " << lua_tonumber(L, -1) << endl;
lua_pop(L, 1);

lua_pop(L, 1);
}
lua_pop(L, 1);
cout<< "stack top is " << lua_gettop(L) << endl;

lua_close(L);
return 0;
}

lua code

-- Lua的全局变量，供C++使用
width=1920
conf =
{
titlename = "first lua",
height = 1080
}

-- 打印C++设置的全局变量，普通变量
print("C++ test: ".. test)

-- 打印C++设置的全局变量，表
for k,v in pairs(person) do
print(k.."=>"..v)
end

-- C++ 调用 lua函数并传递普通参数，lua函数有返回值
function ferror(e)
print("lua error: "..e)
return "lua change error"
end

-- C++ 调用 lua函数，无参数，lua函数无返回值
function event()
print("C++ call lua function.")
end

-- C++ 调用 lua函数并传递普通参数，lua函数有返回值
function event2(e)
print("C++ call lua function event 1.")
print(e)
return "Lua renturn a string"
end

-- C++ 调用 lua函数并传递表参数，lua函数返回表参数
function event3(e, obj)
print("C++ call lua function event 1.")
print(e)
print (obj.name)

local re = {id=123, age=29}
return re
end