专栏首页orientlulua 和 cpp 互调

lua 和 cpp 互调

编译 lua5.3

例子中涉及为 lua 编写 so,(lua require 加载) 需要修改 lua/src 下的makefile cppflag 加 -FPIC, 这样后续链接so才不会报错

$ curl -R -O http://www.lua.org/ftp/lua-5.3.0.tar.gz
$ tar vzxf lua-5.3.0.tar.gz
$ cd ./lua-5.3.0/
#sudo apt-get install libreadline-dev
$ make linux test
$ sudo make install

cpp 调用lua

cpp 调用lua的基本流程是:lua 函数名入栈,参数依次入栈,调用lua call 接口。 如下例子,lua 脚本 test.lua 中定义一个函数

function add(x, y)
    print("add");
    return x + y;
end

通过 cpp 代码加载脚本并调用 add 函数的实现如下:

#include <iostream>
#include <lua.hpp>  // lua 库所有头文件
using namespace std;

int main()
{
    // 创建lua vm
    lua_State* L = luaL_newstate();
    // 加载 std lib 到 L
    luaL_openlibs(L);
    // 加载脚本 执行
    luaL_dofile(L, "./test.lua");

    int sum;
    // 1 调用函数名入栈
    lua_getglobal(L, "add");
    // 2 第一个参数入栈
    lua_pushnumber(L, x);
    // 3 第二个参数入栈
    lua_pushnumber(L, y);
    // 调用函数,2个入参,返回值一个
    lua_call(L, 2, 1);
    // 栈顶获取返回值
    sum = (int)lua_tonumber(L, -1);
    cout << "sum is" << sum << endl;
    // 释放 L
    lua_close(L);
    return 0;
}

完整例子

lua 调用cpp

为lua 编写库,通过lua调用的方式有两种:

  • lua require 库后调用,运行主体是 lua;
  • cpp 注册库函数,加载lua,lua脚本中调用, 运行主体是 cpp;

第一种就是我们平时直接运行 lua 脚本,脚本中执行标准库函数一样,第二种结合上一节,指在 cpp 调用 lua 脚本,在被调用的 lua 中又需要调用到 cpp 中的函数。

不管那一种,编写供lua调用的函数原型都是 :

typedef int (*lua_CFunction) (lua_State *L); // 定义在"lua.h"中 通过 lua_State 获取调用参数和返回结果,通过返回值表示返回结果个数。

定义被 lua 加载的函数

// mylualib.h
#ifndef _MYLUALIB_H
#define _MYLUALIB_H
#pragma once
#include <lua.hpp>
/// call by lua when require
extern "C" int luaopen_mylualib(lua_State *L);
#endif
// mylualib.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
#include "mylualib.h"

static int add(lua_State *L) {
    // argc
    int n = lua_gettop(L);
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        // check,is number, return number, otherwise, error
        sum += luaL_checknumber(L, i+1);
    }
    // push return values
    lua_pushnumber(L, sum); // first value
    lua_pushnumber(L, n);
    // 返回lua时会自动清理栈上返回结果下的其他内容
    // 所以在push时不需要做清理
    
    // mean has return 2 value
    return 2;
}

static const luaL_Reg m_lib[] = {
    {"c_add", add},
    {NULL, NULL} // END
};

// lua 中 require "xxx"
// 对应调用 luaopen_xxx()
int luaopen_mylualib(lua_State* L) {
    luaL_newlib(L, m_lib);
    // 1 value return :  m_lib,
    // 返回函数调用的表
    return 1;
}

lua 主体,require cpp 库

如上定义的 mylualib 例子,如果想通过 lua 直接 require 使用,需要先编译成 so

g++ -O2 -Wall -fPIC --shared -o mylualib.so mylualib.cpp -llua 然后就可以使用了

-- excute open_mylualib(L)
local mylualib = require "mylualib"

print("lua call, 2 args")
sum, count = mylualib.c_add(1, 2);
print("sum is " .. sum)
print("argc is " .. count)

cpp 主体,加载 lua,在 lua 中调用 cpp 注册的函数

有个等待被 cpp 加载的脚本中调用了cpp 中的函数

print("lua call, 2 args")
sum, count = mylualib.c_add(1, 1);
print("sum is " .. sum)
print("argc is " .. count)

结合第一节,通过 cpp 注册函数给这个 lua 脚本调用

include<iostream>
using namespace std;
#include <lua.hpp>
#include "mylualib.h"

int  main(int argc, char* argv[])
{
    lua_State * L = luaL_newstate();
    if (!L) {
        cout << "luaL_newstate error" << endl;
        return -1;
    }
    // open L vm std lib
    luaL_openlibs(L);

    // load my lua lib
    // mylualib.xxx in lua
    luaL_requiref(L, "mylualib", luaopen_mylualib, 1);

    // load lua script
    luaL_dofile(L, "./lua_call_cpp_no_require.lua");
    cout << lua_tostring(L, -1);
    return 0;
}

编译后执行

g++ ./lua_call_cpp.cpp ./mylualib.cpp -llua -ldl -o lua_call_cpp_1

绑定cpp 类到lua 中

在 lua 中通过表和元表实现对象,类似如下

BaseClass = {name = "BaseClass_name"}
function BaseClass:new(o)
    o = o or {} -- new table
    -- 这里,新表以 Baseclass 为元表(父类)
    setmetatable(o, self)
    self.__index = self -- 元表的__index
    return o
end

function BaseClass:getName()
    return self.name
end

obj = BaseClass:new(nil)
print(obj:getName())

工程中,cpp 绑定对象到 lua 有很多成熟的库可以直接使用,如tolua++,Lunar 等。 但是本着了解下实现原理心态,以上面为基础,尝试绑定下面这个简单的类到 lua,提供 lua 面向对象访问的方式。

#ifndef _STUDENT_H
#define _STUDENT_H
#pragma once
#include <iostream>
#include <string>
class Student {
public:
    Student() : m_name{"default name"} {}
    ~Student() {
        std::cout << "Student " << m_name << " gone .>>>" << std::endl;
    }
    Student& SetName(const std::string& name) {
        m_name = name;
        return *this;
    }
    const std::string& GetName(void) const {
        return m_name;
    }
private:
    std::string m_name;
};
#endif

so 实现, 头文件 l_student.h

#ifndef _L_STUDENT_H
#define _L_STUDENT_H
#pragma once
#include "lua.hpp"
#include "../student.h"
extern "C" int luaopen_student(lua_State* L);
#endif

实现文件

#include "l_student.h"
#include <iostream>
#include <string>

#define STUDENT_METATABLE "mt.student"

int l_student_create(lua_State* L) {
    Student **s = (Student**)lua_newuserdata(L, sizeof(Student*));
    *s = new Student;
    // s 的metatable 设置为 全局 mt.student
    luaL_getmetatable(L, STUDENT_METATABLE);
    lua_setmetatable(L, -2);
    return 1;
}
int l_student_getName(lua_State* L) {
    // obj 在 栈底
    // 判断 s是否包含 STUDENT_METATABLE
    Student **s = (Student**)luaL_checkudata(L, 1, STUDENT_METATABLE);
    luaL_argcheck(L, s != NULL, 1, "invalid user data");

    lua_pushstring(L, (*s)->GetName().c_str());
    return 1;
}
int l_student_setName(lua_State* L) {
    // obj 在 栈底
    Student **s = (Student**)luaL_checkudata(L, 1, STUDENT_METATABLE);
    luaL_argcheck(L, s != NULL, 1, "invalid user data");

    luaL_checkstring(L, -1);

    std::string name = lua_tostring(L, -1);
    (*s)->SetName(name);

    return 0;
}
int l_student_gc(lua_State* L) {
    // obj 在 栈底
    Student **s = (Student**)luaL_checkudata(L, 1, STUDENT_METATABLE);
    luaL_argcheck(L, s != NULL, 1, "invalid user data");
    if (*s) {
        delete *s;
    }
    return 0;
}

static const luaL_Reg m_lib[] = {
    {"create", l_student_create},
    {NULL, NULL} // END
};
// 创建一个元表
static const luaL_Reg m_student_metatable[] = {
    {"set", l_student_setName},
    {"get", l_student_getName},
    {"__gc", l_student_gc},
    {NULL, NULL} // END
};

int luaopen_student(lua_State* L) {

    // 设置一个全局表作为 student 的元表
    luaL_newmetatable(L, STUDENT_METATABLE); // push metatable
    lua_pushvalue(L, -1); // push metatable, 下一个设置会pop
    /* now l stack
     *|mt.Student| <-func
     *|mt.Student| <-__index
     * */
    // mt.Student.__index = mt,Student
    lua_setfield(L, -2, "__index"); // set and pop metatable
    luaL_setfuncs(L, m_student_metatable, 0);


    luaL_newlib(L, m_lib); // push m_lib
    return 1;
}

编译; g++ -Wall -fPIC --shared -o student.so l_student.cpp -llua

lua 测试代码

local Student = require "student"

s1 = Student.create()
s1:set("orientlu_1");
print(s1:get())

s1 = Student.create()
s1:set("orientlu_2");
print(s1:get())

参考

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

  • crontab 定式调度

    今天在写脚本在几十个机器上部署,需要通过脚本在 crontab 中新加定时任务 查了下,不同用户的 crontab 在目录 /var/spool/cron/...

    orientlu
  • 读 《C Traps and Pitfalls》Record

    单引号实际代表一个整数 双引号代表指向无名数组的起始字符的指针(字符结尾 0) 使用库函数计算得到的字符串长度不包括结尾的0!

    orientlu
  • python 数据图表呈现

    平时压力测试,生成一些数据后分析,直接看 log 不是很直观,前段时间看到公司同事分享了一个绘制图表python 模块 : plotly, 觉得很实用,利用周...

    orientlu
  • golua虚拟机的使用

    之前一直想把openflow这样的分布式流程系统做起来,但是时间和应用场景的问题所以都是做了一个半拉子工程,而且之前想的也有点简单了,认为只要有同学愿意,在开发...

    黑光技术
  • cocos2d-x绑lua的开发环境

    2013年是手游开发井喷的一年,也是手游市场竞争最为激烈的一年,ios市场除了刷榜、刷榜,还是刷榜,而android有点像黑市的感觉,水太深(很多渠道商已经从上...

    meteoric
  • android中使用luaj

    开发中有一些场景,需要使用到动态化能力,除了插件和热补丁。我们还可以使用脚本,相比插件化与热补丁,脚本更加灵活的安全(Google对插件化持禁止态度),在and...

    jiamiao
  • Lua调用C++时打印堆栈信息

    公司的手游项目,使用的是基于cocos2d-x绑lua的解决方案(参数quick-x的绑定),虽然使用了lua进行开发,更新很爽了,但是崩溃依然较为严重,从后台...

    meteoric
  • Openresty最佳案例 | 第7篇: 模块开发、OpenResty连接Redis

    Lua模块开发 在实际的开发过程中,不可能把所有的lua代码写在一个lua文件中,通常的做法将特定功能的放在一个lua文件中,即用lua模块开发。在lualib...

    方志朋
  • Lua入门 - helloworld

    ./configure --prefix=/usr/local/readline/

    王亚昌
  • 如何优雅地在Redis中使用Lua

    今天讲一些redis和lua脚本的相关的东西,lua这个脚本是一个好东西,可以运行在任何平台上,也可以嵌入到大多数语言当中,来扩展其功能。lua脚本是用C语言写...

    黄泽杰

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券