C语言与Lua之间的相互调用详解

 更新时间:2018年01月15日 09:39:22   作者:那个少年  
这篇文章主要给大家介绍了关于C语言与Lua之间的相互调用的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧。

前言

第一次接触Lua是因为Unity游戏中需要热更,但是一直没搞懂Lua是怎么嵌入到别的语言中执行的,如何互相调用的。

lua是扩展性非常良好的语言,虽然核心非常精简,但是用户可以依靠lua库来实现大部分工作。除此之外,lua还可以通过与C函数相互调用来扩展程序功能。在C中嵌入lua脚本既可以让用户在不重新编译代码的情况下修改lua代码更新程序,也可以给用户提供一个自由定制的接口,这种方法遵循了机制与策略分离的原则。在lua中调用C函数可以提高程序的运行效率。lua与C的相互调用在工程中相当实用,本文就来讲解lua与C相互调用的方法。这次打算好好了解一下C跟lua是如何交互的

那么如何使用Lua语言?

lua是c语言编写的,而且开源。可以在https://www.lua.org官网上下载Lua的源码,然后尝试编译它!是不是跟我一样好激动,一直用集成环境,写上层语言,今天居然要碰编译了!!~ 可怎么编译呢?

让我们召唤出编译神器:gcc!【GNU编译器套件(GNU Compiler Collection)包括C、C++、Objective-C、Fortran、Java、Ada和Go语言的前端,也包括了这些语言的库(如libstdc++、libgcj等等)。】

在Mac上安装GCC

如果你安装了Homebrew的话,只要一行就可以了。

brew install gcc

装完后用

brew info gcc

或者

gcc -v

看一下是不是成功了


编译Lua

当你安装好了编译器后,编译lua就变得非常简单了

Lua官网的文档里有说编译方式, 但MakeFile里默认的是编译成静态链接库,被这个坑了,后面再说

建议安装在/opt目录下

sudo su
cd /opt
curl -R -O http://www.lua.org/ftp/lua-5.3.4.tar.gz
tar zxf lua-5.3.4.tar.gz
cd lua-5.3.4
make macosx test
make macosx install

安装好后用lua -v查看下如果有信息, 恭喜你,Lua编译好了!~

下面正式开干了~

写一个C调用Lua的Demo编译运行

add.c内容

//你需要include这几个lua头文件
#include  <stdio.h>
#include  "lua.h"
#include  "lualib.h"
#include  "lauxlib.h"
lua_State* L;
int
luaadd(int x, int y)
{
 int sum;
 /*函数名*/
 lua_getglobal(L,"add");
 /*参数入栈*/
 lua_pushnumber(L, x);
 /*参数入栈*/
 lua_pushnumber(L, y);
 /*开始调用函数,有2个参数,1个返回值*/
 lua_call(L, 2, 1);
 /*取出返回值*/
 sum = (int)lua_tonumber(L, -1);
 /*清除返回值的栈*/
 lua_pop(L,1);
 return sum;
}
int
main(int argc, char *argv[])
{
 int sum;
 L = luaL_newstate(); /* 创建lua状态机 */
 luaL_openlibs(L); /* 打开Lua状态机中所有Lua标准库 */
 /*加载lua脚本*/
 luaL_dofile(L, "add.lua");
 /*调用C函数,这个里面会调用lua函数*/
 sum = luaadd(99, 10);
 printf("The sum is %d \n",sum);
 /*清除Lua*/
 lua_close(L);
 return 0;
}

add.lua放到与C同级的目录下,里面写一个简单的函数,让C调用

function add(x,y)
  return x + y
end 

好了,终于到了用GCC编译的阶段了,直接gcc add.c一下看看行不行。

果然报错了!

这是因为没有把add.c里面的函数链接到我们前面编译出来的lua库里导致的。怎么让他指定链接哪个库呢?看GCC的文档得知-l参数可以指定要链接的库

-l参数和-L参数

-l参数就是用来指定程序要链接的库,-l参数紧接着就是库名,那么库名跟真正的库文件名有什么关系呢?

就拿数学库来说,他的库名是m,他的库文件名是libm.so,很容易看出,把库文件名的头lib和尾.so去掉就是库名了

那我们再试一下,gcc add.c -llua,这次编译出来了: a.out

执行成功!

如何让Lua调用C?

Lua调用C,我了解到的有3种方式

     1.通过在C中注册函数给lua调用

     2.封装成c动态链接库,在lua中require

     3.在LuaJIT里面可以使用ffi高性能的调用C(但是IOS上不支持LuaJIT。。)

1.在C中注册函数给Lua

lua提供了lua_register函数注册C函数给lua端调用

hello.c

#include  <stdio.h>
#include  <string.h>
#include  "lua.h"
#include  "lualib.h"
#include  "lauxlib.h"
static int l_SayHello(lua_State *L)
{
 const char *d = luaL_checkstring(L, 1);//获取参数,字符串类型
 int len = strlen(d);
 char str[100] = "hello ";
 strcat(str, d);
 lua_pushstring(L, str); /* 返回给lua的值压栈 */
 return 1;
}
int
main(int argc, char *argv[])
{
 lua_State *L = luaL_newstate(); /* 创建lua状态机 */
 luaL_openlibs(L); /* 打开Lua状态机中所有Lua标准库 */
 lua_register(L, "SayHello", l_SayHello);//注册C函数到lua
 const char* testfunc = "print(SayHello('lijia'))";//lua中调用c函数
 if(luaL_dostring(L, testfunc)) // 执行Lua命令。
  printf("Failed to invoke.\n");

 /*清除Lua*/
 lua_close(L);
 return 0;
}

gcc -o hello hello.c -llua编译执行


2.调用C动态链接库

创建一个mylib.c的文件,然后我们把它编译成动态链接库

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <stdarg.h>
#include <stdlib.h>
#include <lua.h>
#include <lauxlib.h>
#include <lualib.h>
/* 所有注册给Lua的C函数具有
 * "typedef int (*lua_CFunction) (lua_State *L);"的原型。
 */
static int l_sin(lua_State *L)
{ 
 // 如果给定虚拟栈中索引处的元素可以转换为数字,则返回转换后的数字,否则报错。
 double d = luaL_checknumber(L, 1);
 lua_pushnumber(L, sin(d)); /* push result */

 /* 这里可以看出,C可以返回给Lua多个结果,
  * 通过多次调用lua_push*(),之后return返回结果的数量。
  */
 return 1; /* number of results */
}
/* 需要一个"luaL_Reg"类型的结构体,其中每一个元素对应一个提供给Lua的函数。
 * 每一个元素中包含此函数在Lua中的名字,以及该函数在C库中的函数指针。
 * 最后一个元素为“哨兵元素”(两个"NULL"),用于告诉Lua没有其他的函数需要注册。
 */
static const struct luaL_Reg mylib[] = {
 {"mysin", l_sin},
 {NULL, NULL}
};
/* 此函数为C库中的“特殊函数”。
 * 通过调用它注册所有C库中的函数,并将它们存储在适当的位置。
 * 此函数的命名规则应遵循:
 * 1、使用"luaopen_"作为前缀。
 * 2、前缀之后的名字将作为"require"的参数。
 */
extern int luaopen_mylib(lua_State* L)
{
 /* void luaL_newlib (lua_State *L, const luaL_Reg l[]);
  * 创建一个新的"table",并将"l"中所列出的函数注册为"table"的域。
  */ 
 luaL_newlib(L, mylib);

 return 1;
}

使用gcc -o mylib.so -fPIC -shared mylib.c -llua -ldl编译成so

然后创建一个lua文件,把我们编译出来的c库引入进来

--[[ 这里"require"的参数对应C库中"luaopen_mylib()"中的"mylib"。
  C库就放在"a.lua"的同级目录,"require"可以找到。]]
local mylib = require "mylib"
-- 结果与上面的例子中相同,但是这里是通过调用C库中的函数实现。
print(mylib.mysin(3.14 / 2)) --> 0.99999968293183

执行a.lua文件,后报错,说Lua存在多个虚拟机!

lua: multiple Lua VMs detected


为什么呢?查了一些资料发现因为lua默认编译的是静态链接库,这样会导致链接多个VM冲突。

那么我们自己再编译个lua解释器动态链接一下。

mylua.c

#include <stdio.h>
#include "lua.h"
#include "lualib.h"
#include "lauxlib.h"
int main() {
 lua_State *L = luaL_newstate();
 luaL_openlibs(L);
if (luaL_loadfile(L, "a.lua") || lua_pcall(L, 0, 0, 0)) {
  printf("%s", lua_tostring(L, -1));
 }
}

gcc -o mylua mylua.c -llua -ldl -lm -Wall

这样就能编译出mylua可执行文件

在命令行./mylua执行,成功打印出0.99999968293183

总结

gcc命令,编译lua,编译C动态链接库这些之前都接触的比较少。所以也爬了不少坑,哈哈哈。接下来要好好研究下怎么在c中解析二进制协议给lua调用,在c中怎么封装好luatable

参考资料:

  • https://www.cnblogs.com/pied/archive/2012/10/26/2741601.html
  • http://blog.csdn.net/vermilliontear/article/details/50947379
  • http://blog.csdn.net/casularm/article/details/316149

好了,以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对脚本之家的支持。

相关文章

  • 使用WindowsAPI实现播放PCM音频的方法

    使用WindowsAPI实现播放PCM音频的方法

    这篇文章主要介绍了使用WindowsAPI实现播放PCM音频的方法,很实用的一个功能,需要的朋友可以参考下
    2014-08-08
  • C++ sort排序之降序、升序使用总结

    C++ sort排序之降序、升序使用总结

    这篇文章主要介绍了C++ sort 排序(降序、升序)使用总结,需要的朋友可以参考下
    2020-11-11
  • 从C语言过渡到C++之const

    从C语言过渡到C++之const

    C++中最早引入const是为了替代#define,后来又衍生出了其它用法。这一篇中我们来详细介绍const的各种常见用法。希望对大家学习C++有所帮助。
    2017-07-07
  • C++中四种加密算法之AES源代码

    C++中四种加密算法之AES源代码

    本篇文章主要介绍了C++中四种加密算法之AES源代码,小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。
    2016-11-11
  • Opencv LBPH人脸识别算法详解

    Opencv LBPH人脸识别算法详解

    这篇文章主要为大家详细介绍了Opencv LBPH人脸识别算法的相关资料,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2019-05-05
  • C++中字符串查找操作的两则实例分享

    C++中字符串查找操作的两则实例分享

    这篇文章主要介绍了C++中字符串的查找操作的两则实例分享,分别是找到第一个只出现一次的字符以及找出连续最长的数字串的方法,需要的朋友可以参考下
    2016-02-02
  • 使用C++一步步实现俄罗斯方块

    使用C++一步步实现俄罗斯方块

    本文给大家分享的是作者在使用C++制作俄罗斯方块的时候的思路分析以及开发准备和实验原理,都是些基础的知识储备,希望大家能够喜欢,具体的代码我们下一节再分享给大家
    2017-12-12
  • 使用钩子如何锁定键盘的方法分享

    使用钩子如何锁定键盘的方法分享

    锁键盘一般用钩子实现,所以难度稍大,不过下面这个程序当简单,而且连钩子所需要DLL也省了
    2014-01-01
  • C++实现位图排序实例

    C++实现位图排序实例

    这篇文章主要介绍了C++实现位图排序,是比较重要的排序算法,需要的朋友可以参考下
    2014-08-08
  • C语言实现斐波那契数列(非递归)的实例讲解

    C语言实现斐波那契数列(非递归)的实例讲解

    下面小编就为大家带来一篇C语言实现斐波那契数列(非递归)的实例讲解。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
    2017-08-08

最新评论