Lua_第25章 调用 C 函数

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第25章 调用 C 函数 
       扩展 Lua 的基本方法之一就是为应用程序注册新的 C 函数到 Lua中去。 
       当我们提到 Lua 可以调用 C 函数，不是指 Lua 可以调用任何类型的 C 函数(有一些包可以让 Lua 调用任意的 C 函数，但缺乏便捷和健壮性)。正如我们前面所看到的，当C 调用 Lua函数的时候，必须遵循一些简单的协议来传递参数和获取返回结果。相似的， 从Lua 中调用 C 函数，也必须遵循一些协议来传递参数和获得返回结果。另外，从 Lua 调用 C 函数我们必须注册函数，也就是说，我们必须把C 函数的地址以一个适当的方式传递给 Lua解释器。   

      当 Lua调用 C 函数的时候，使用和 C调用Lua 相同类型的栈来交互。C 函数从栈中获取她的参数，调用结束后将返回结果放到栈中。为了区分返回结果和栈中的其他的值， 每个 C 函数还会返回结果的个数(the function returns(in C) the number of results it is leaving on  the stack)。这儿有一个重要的概念：用来交互的栈不是全局变量，每一个函数都有他自己的私有栈。当 Lua调用 C 函数的时候，第一个参数总是在这个私有栈的index = 1 的位置。甚至当一个C函数调用 Lua 代码（Lua 代码调用同一个 C 函数或者其他的C函数)，每一个 C 函数都有自己的独立的私有栈，并且第一个参数在 index =1 的位置。
 
25.1C 函数
 
先看一个简单的例子，如何实现一个简单的函数返回给定数值的 sin  值（更专业的 实现应该检查他的参数是否为一个数字)：
 

static int l_sin (lua_State *L) {
    double d = lua_tonumber(L, 1); /* get argument */ 
    lua_pushnumber(L, sin(d));/* push result */
    return 1;   /* number ofresults */
}

typedef int (*lua_CFunction) (lua_State *L);

lua_pushcfunction(l,l_sin); 
lua_setglobal(l, "mysin");

static int l_sin (lua_State *L) { 
   double d = luaL_checknumber(L, 1); 
   lua_pushnumber(L, sin(d));  
    return 1; /* number ofresults */
}

bad argument#1 to 'mysin' (number expected, got string)

#include <dirent.h>
#include <errno.h>
 
static int l_dir (lua_State *L) { 
  DIR *dir;
  struct dirent *entry;
  int i;
  const char *path = luaL_checkstring(L, 1);
 
 
   /* open directory */
   dir =opendir(path);
   if (dir == NULL) {   /* error opening thedirectory? */ 
   lua_pushnil(L); /* return niland ... */lua_pushstring(L, strerror(errno)); /* errormessage */ 
     return 2; /* number of results*/
}
 
 
    /* create resulttable */
     lua_newtable(L);
      i = 1;
      while ((entry = readdir(dir)) !=NULL) { 
      lua_pushnumber(L, i++); /* push key */
      lua_pushstring(L, entry->d_name);  /* push value */ 
      lua_settable(L, -3);
}
 
 
    closedir(dir);
     return 1;         /* table isalready on top*/
}

       辅助库的 luaL_checkstring 函数用来检测参数是否为字符串，与 luaL_checknumber 类似。(在极端情况下，上面的l_dir 的实现可能会导致小的内存泄漏。调用的三个 Lua 函数 lua_newtable、lua_pushstring和 lua_settable可能由于没有足够的内存而失败。其中任何一个调用失败都会抛出错误并且终止 l_dir，这种情况下，不会调用 closedir。正如 前面我们所讨论过的，对于大多数程序来说这不算个问题:如果程序导致内存不足，最好的处理方式是立即终止程序。另外，在 28章我们将看到另外一种解决方案可以避免这 个问题的发生)
 
25.2 C 函数库
 
        一个 Lua 库实际上是一个定义了一系列 Lua 函数的 chunk，并将这些函数保存在适当的地方，通常作为 table 的域来保存。Lua的 C 库就是这样实现的。除了定义 C 函数 之外，还必须定义一个特殊的用来和 Lua 库的主 chunk 通信的特殊函数。一旦调用，这个函数就会注册库中所有的 C 函数，并将他们保存到适当的位置。像一个 Lua 主 chunk一样，她也会初始化其他一些在库中需要初始化的东西。

       Lua 通过这个注册过程，就可以看到库中的 C函数。一旦一个C 函数被注册之后并保存到Lua中，在 Lua程序中就可以直接引用他的地址(当我们注册这个函数的时候传递给 Lua 的地址)来访问这个函数了。换句话说，一旦C 函数被注册之后，Lua 调用这 个函数并不依赖于函数名，包的位置，或者调用函数的可见的规则。通常 C 库都有一个外部(public/extern)的用来打开库的函数。其他的函数可能都是私有的，在 C  中被声明为 static。
       当你打算使用 C 函数来扩展 Lua 的时候，即使你仅仅只想注册一个 C函数，将你的 C 代码设计为一个库是个比较好的思想：不久的将来你就会发现你需要其他的函数。一般情况下，辅助库对这种实现提供了帮助。luaL_openlib 函数接受一个 C 函数的列表和 他们对应的函数名，并且作为一个库在一个 table 中注册所有这些函数。看一个例子，假 定我们想用一个我们前面提过的 l_dir 函数创建一个库。首先，我们必须定义库函数:
 

static int l_dir (lua_State *L) {
...    /*as before */
}

static const structluaL_reg mylib [] = {
{"dir", l_dir},
{NULL, NULL}  /* sentinel*/
};
 

int luaopen_mylib (lua_State *L) {
     luaL_openlib(L, "mylib", mylib, 0); 
     return 1;
}

mylib = loadlib("fullname-of-your-library", "luaopen_mylib")

int luaopen_mylib (lua_State *L);
 
#define LUA_EXTRALIBS { "mylib", luaopen_mylib },

-DLUA_USERCONFIG=\"mylib.h\"

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原文地址：http://blog.csdn.net/heyuchang666/article/details/51275650