C和Lua之間的相互調(diào)用

前面的話

第一次接觸Lua是因?yàn)閁nity游戲中需要熱更,但是一直沒(méi)搞懂Lua是怎么嵌入到別的語(yǔ)言中執(zhí)行的,如何互相調(diào)用的。這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語(yǔ)言?

lua是c語(yǔ)言編寫的,而且開(kāi)源??梢栽?a target="_blank" rel="nofollow">https://www.lua.org官網(wǎng)上下載Lua的源碼,然后嘗試編譯它!是不是跟我一樣好激動(dòng),一直用集成環(huán)境,寫上層語(yǔ)言,今天居然要碰編譯了!!~ 可怎么編譯呢?

讓我們召喚出編譯神器:gcc!【GNU編譯器套件(GNU Compiler Collection)包括C、C++、Objective-C、Fortran、Java、Ada和Go語(yǔ)言的前端,也包括了這些語(yǔ)言的庫(kù)(如libstdc++、libgcj等等)。】

在Mac上安裝GCC

如果你安裝了Homebrew的話,只要一行就可以了。

brew install gcc

裝完后用

brew info gcc
或者
gcc -v

看一下是不是成功了


編譯Lua

當(dāng)你安裝好了編譯器后,編譯lua就變得非常簡(jiǎn)單了



Lua官網(wǎng)的文檔里有說(shuō)編譯方式, 但MakeFile里默認(rèn)的是編譯成靜態(tài)鏈接庫(kù),被這個(gè)坑了,后面再說(shuō)

建議安裝在/opt目錄下

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

安裝好后用lua -v查看下如果有信息, 恭喜你,Lua編譯好了!~

下面正式開(kāi)干了~

寫一個(gè)C調(diào)用Lua的Demo編譯運(yùn)行

add.c內(nèi)容

//你需要include這幾個(gè)lua頭文件
#include        <stdio.h>
#include        "lua.h"
#include        "lualib.h"
#include        "lauxlib.h"

lua_State* L;
int
luaadd(int x, int y)
{
    int sum;
    /*函數(shù)名*/
    lua_getglobal(L,"add");
    /*參數(shù)入棧*/
    lua_pushnumber(L, x);
    /*參數(shù)入棧*/
    lua_pushnumber(L, y);
    /*開(kāi)始調(diào)用函數(shù),有2個(gè)參數(shù),1個(gè)返回值*/
    lua_call(L, 2, 1);
    /*取出返回值*/
    sum = (int)lua_tonumber(L, -1);
    /*清除返回值的棧*/
    lua_pop(L,1);
    return sum;
}

int
main(int argc, char *argv[])
{
    int sum;
    L = luaL_newstate();  /* 創(chuàng)建lua狀態(tài)機(jī) */
    luaL_openlibs(L);   /* 打開(kāi)Lua狀態(tài)機(jī)中所有Lua標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) */
    /*加載lua腳本*/
    luaL_dofile(L, "add.lua");
    /*調(diào)用C函數(shù),這個(gè)里面會(huì)調(diào)用lua函數(shù)*/
    sum = luaadd(99, 10);
    printf("The sum is %d \n",sum);
    /*清除Lua*/
    lua_close(L);
    return 0;
}

add.lua放到與C同級(jí)的目錄下,里面寫一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù),讓C調(diào)用

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

好了,終于到了用GCC編譯的階段了,直接gcc add.c一下看看行不行。



果然報(bào)錯(cuò)了!

這是因?yàn)闆](méi)有把a(bǔ)dd.c里面的函數(shù)鏈接到我們前面編譯出來(lái)的lua庫(kù)里導(dǎo)致的。怎么讓他指定鏈接哪個(gè)庫(kù)呢?看GCC的文檔得知-l參數(shù)可以指定要鏈接的庫(kù)

-l參數(shù)和-L參數(shù)
-l參數(shù)就是用來(lái)指定程序要鏈接的庫(kù),-l參數(shù)緊接著就是庫(kù)名,那么庫(kù)名跟真正的庫(kù)文
件名有什么關(guān)系呢?
就拿數(shù)學(xué)庫(kù)來(lái)說(shuō),他的庫(kù)名是m,他的庫(kù)文件名是libm.so,很容易看出,把庫(kù)文件名的
頭lib和尾.so去掉就是庫(kù)名了

那我們?cè)僭囈幌拢琯cc add.c -llua,這次編譯出來(lái)了: a.out



執(zhí)行成功!

如何讓Lua調(diào)用C?

Lua調(diào)用C,我了解到的有3種方式

1.通過(guò)在C中注冊(cè)函數(shù)給lua調(diào)用
2.封裝成c動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù),在lua中require
3.在LuaJIT里面可以使用ffi高性能的調(diào)用C(但是IOS上不支持LuaJIT。。)

1.在C中注冊(cè)函數(shù)給Lua
lua提供了lua_register函數(shù)注冊(cè)C函數(shù)給lua端調(diào)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);//獲取參數(shù),字符串類型
    int len = strlen(d);
    char str[100] = "hello ";
    strcat(str, d);
    lua_pushstring(L, str);  /* 返回給lua的值壓棧 */
    return 1;
}

int
main(int argc, char *argv[])
{
    lua_State *L = luaL_newstate();  /* 創(chuàng)建lua狀態(tài)機(jī) */
    luaL_openlibs(L);   /* 打開(kāi)Lua狀態(tài)機(jī)中所有Lua標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) */
    lua_register(L, "SayHello", l_SayHello);//注冊(cè)C函數(shù)到lua

    const char* testfunc = "print(SayHello('lijia'))";//lua中調(diào)用c函數(shù)
    if(luaL_dostring(L, testfunc))    // 執(zhí)行Lua命令。
        printf("Failed to invoke.\n");

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

gcc -o hello hello.c -llua編譯執(zhí)行


2.調(diào)用C動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)
創(chuàng)建一個(gè)mylib.c的文件,然后我們把它編譯成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <stdarg.h>
#include <stdlib.h>
#include <lua.h>
#include <lauxlib.h>
#include <lualib.h>

/* 所有注冊(cè)給Lua的C函數(shù)具有
 * "typedef int (*lua_CFunction) (lua_State *L);"的原型。
 */
static int l_sin(lua_State *L)
{   
    // 如果給定虛擬棧中索引處的元素可以轉(zhuǎn)換為數(shù)字,則返回轉(zhuǎn)換后的數(shù)字,否則報(bào)錯(cuò)。
    double d = luaL_checknumber(L, 1);
    lua_pushnumber(L, sin(d));  /* push result */

    /* 這里可以看出,C可以返回給Lua多個(gè)結(jié)果,
     * 通過(guò)多次調(diào)用lua_push*(),之后return返回結(jié)果的數(shù)量。
     */
    return 1;  /* number of results */
}

/* 需要一個(gè)"luaL_Reg"類型的結(jié)構(gòu)體,其中每一個(gè)元素對(duì)應(yīng)一個(gè)提供給Lua的函數(shù)。
 * 每一個(gè)元素中包含此函數(shù)在Lua中的名字,以及該函數(shù)在C庫(kù)中的函數(shù)指針。
 * 最后一個(gè)元素為“哨兵元素”(兩個(gè)"NULL"),用于告訴Lua沒(méi)有其他的函數(shù)需要注冊(cè)。
 */
static const struct luaL_Reg mylib[] = {
    {"mysin", l_sin},
    {NULL, NULL}
};

/* 此函數(shù)為C庫(kù)中的“特殊函數(shù)”。
 * 通過(guò)調(diào)用它注冊(cè)所有C庫(kù)中的函數(shù),并將它們存儲(chǔ)在適當(dāng)?shù)奈恢谩? * 此函數(shù)的命名規(guī)則應(yīng)遵循:
 * 1、使用"luaopen_"作為前綴。
 * 2、前綴之后的名字將作為"require"的參數(shù)。
 */
extern int luaopen_mylib(lua_State* L)
{
    /* void luaL_newlib (lua_State *L, const luaL_Reg l[]);
     * 創(chuàng)建一個(gè)新的"table",并將"l"中所列出的函數(shù)注冊(cè)為"table"的域。
     */ 
    luaL_newlib(L, mylib);

    return 1;
}

使用gcc -o mylib.so -fPIC -shared mylib.c -llua -ldl編譯成so
然后創(chuàng)建一個(gè)lua文件,把我們編譯出來(lái)的c庫(kù)引入進(jìn)來(lái)

--[[ 這里"require"的參數(shù)對(duì)應(yīng)C庫(kù)中"luaopen_mylib()"中的"mylib"。
     C庫(kù)就放在"a.lua"的同級(jí)目錄,"require"可以找到。]]
local mylib = require "mylib"

-- 結(jié)果與上面的例子中相同,但是這里是通過(guò)調(diào)用C庫(kù)中的函數(shù)實(shí)現(xiàn)。
print(mylib.mysin(3.14 / 2))    --> 0.99999968293183

執(zhí)行a.lua文件,后報(bào)錯(cuò),說(shuō)Lua存在多個(gè)虛擬機(jī)!
lua: multiple Lua VMs detected


為什么呢?查了一些資料發(fā)現(xiàn)因?yàn)閘ua默認(rèn)編譯的是靜態(tài)鏈接庫(kù),這樣會(huì)導(dǎo)致鏈接多個(gè)VM沖突。
那么我們自己再編譯個(gè)lua解釋器動(dòng)態(tài)鏈接一下。
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
這樣就能編譯出mylua可執(zhí)行文件
在命令行./mylua執(zhí)行,成功打印出0.99999968293183

總結(jié)

gcc命令,編譯lua,編譯C動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)這些之前都接觸的比較少。所以也爬了不少坑,哈哈哈。接下來(lái)要好好研究下怎么在c中解析二進(jìn)制協(xié)議給lua調(diào)用,在c中怎么封裝好luatable

參考資料:
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

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時(shí)請(qǐng)結(jié)合常識(shí)與多方信息審慎甄別。
平臺(tái)聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡(jiǎn)書(shū)系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

友情鏈接更多精彩內(nèi)容