一篇个人感觉比较好的lua入门的文章

原文转自www.cppprog.com，由三篇文章组成

Lua是一个嵌入式的脚本语言，它不仅可以单独使用还能与其它语言混合调用。
Lua与其它脚本语言相比，其突出优势在于：

1.  可扩展性。Lua的扩展性非常卓越，以至于很多人把Lua用作搭建领域语言的工具（注：比如游戏脚本）。Lua被设计为易于扩展的，可以通过Lua代码或者 C代码扩展，Lua的很多功能都是通过外部库来扩展的。Lua很容易与C/C++、java、fortran、Smalltalk、Ada，以及其他语言接口。

2.  简单。Lua本身简单，小巧；内容少但功能强大，这使得Lua易于学习，很容易实现一些小的应用。他的完全发布版（代码、手册以及某些平台的二进制文件）仅用一张软盘就可以装得下。

3.  高效率。Lua有很高的执行效率，统计表明Lua是目前平均效率最高的脚本语言。

4.  与平台无关。Lua几乎可以运行在所有我们听说过的系统上，如NextStep、OS/2、PlayStation II (Sony)、Mac OS-9、OS X、BeOS、MS-DOS、IBM mainframes、EPOC、PalmOS、MCF5206eLITE Evaluation Board、RISC OS，及所有的Windows和Unix。Lua不是通过使用条件编译实现平台无关，而是完全使用ANSI (ISO) C，这意味着只要你有ANSI C编译器你就可以编译并使用Lua。

要在C++中使用Lua非常简单，不管是GCC,VC还是C++Builder, 最简单的方法就是把Lua源码中除lua.c，luac.c和print.c以外的所有c文件与你的代码一起编译链接（或加入到工程中）即可。
当然，为了方便维护，最好还是先把Lua编译成库文件再加入工程。方法如下：

GCC

直接在Lua所在目录下make [环境]

这里的[环境]可以是：aix ansi bsd freebsd generic linux macosx mingw posix solaris

如果你的环境不在这个列表中，你可以试试ansi或posix。

VC

在命令行环境下进入Lua所在目录，执行etc\luavs.bat编译。

C++Builder

请看我的Blog，如何在C++Builder里编译Lua

头文件

因为Lua是用C语言写的，除非编译lua库时指定编译器强制以C++方式编译，否则在C++工程中应该这样包含lua头文件：

1.  extern "C" {

2.  #include "lua.h"

3.  #include "lualib.h"

4.  #include "lauxlib.h"

5.  }

例一，简单运行Lua代码

1.  extern "C" {

2.  #include "lua.h"

3.  #include "lualib.h"

4.  #include "lauxlib.h"

5.  }

6.

7.  #include <iostream>

8.  #include <string>

9.  using namespace std;

10.

11.int main()

12.{

13.    lua_State *L = lua_open();    //初始化lua

14.    luaL_openlibs(L);    //载入所有lua标准库

15.

16.    string s;

17.    while(getline(cin,s))    //从cin中读入一行到s

18.    {

19.        //载入s里的lua代码后执行

20.        bool err = luaL_loadbuffer(L, s.c_str(), s.length(),

21.                    "line") || lua_pcall(L, 0, 0, 0);

22.        if(err)

23.        {

24.            //如果错误，显示

25.            cerr << lua_tostring(L, -1);

26.            //弹出错误信息所在的最上层栈

27.            lua_pop(L, 1);

28.        }

29.    }

30.

31.    lua_close(L);//关闭

32.    return 0;

33.}

这已经是一个功能完备的交互方式Lua解释器了。

输入print "hello world"

输出hello world

输入for i=1,10 do print(i) end

输出从1到10

要调用Lua，首先要使用lua_open(对于5.0以后版本的Lua,建议使用luaL_newstate代替)产生一个lua_State，在使用完后调用lua_close关闭。
    所有Lua与C之间交换的数据都是通过Lua中的栈来中转的。
    在本例中：
        luaL_loadbuffer的功能是载入并编译内存中的一段Lua代码，然后作为一个代码块(称为chunk)压入栈中，其中的最后一个参数作为代码块的名称用于调试。和它功能类似的还有luaL_loadfile（载入文件）,luaL_loadstring（载入字符串，本例中也可用它代替luaL_loadbuffer）。它们有一个相同的前缀：luaL_，为了简化编程，Lua C API将库中的核心函数包装后作为辅助函数提供一些常用功能，它们的形式都是luaL_*，如这里的三个luaL_load*都调用了lua_load。
        lua_pcall从栈顶取得函数并执行，如果出错，则返回一个非0值并把错误信息压入栈顶。关于它的更详细信息会在“例三，在C++中调用Lua子函数”中介绍。
        如果宿主程序检测到错误，就用lua_tostring从栈顶取得错误信息转成字符串输出，然后弹出这个错误信息。
    lua_tostring里的第二个参数指定要操作的数据处于栈的哪个位置，因为所有的数据只能通过栈来交换，所以很多Lua的C API都会要求指定栈的位置。1表示在栈中的第一个元素（也就是第一个被压入栈的），下一个索引是2，以此类推。我们也可以用栈顶作为参照来存取元素，使用负数：-1指出栈顶元素（也就是最后被压入的），-2指出它的前一个元素，以此类推。

例二，与Lua交换数据

1.  extern "C" {

2.  #include "lua.h"

3.  #include "lualib.h"

4.  #include "lauxlib.h"

5.  }

6.

7.  #include <iostream>

8.  #include <string>

9.  using namespace std;

10.

11.int main()

12.{

13.    //Lua示例代码

14.    char *szLua_code =

15.        "r = string.gsub(c_Str, c_Mode, c_Tag) --宿主给的变量 "

16.        "u = string.upper(r)";

17.    //Lua的字符串模式

18.    char *szMode = "(%w+)%s*=%s*(%w+)";

19.    //要处理的字符串

20.    char *szStr = "key1 = value1 key2 = value2";

21.    //目标字符串模式

22.    char *szTag = "<%1>%2</%1>";

23.

24.    lua_State *L = luaL_newstate();

25.    luaL_openlibs(L);

26.

27.    //把一个数据送给Lua

28.    lua_pushstring(L, szMode);

29.    lua_setglobal(L, "c_Mode");

30.    lua_pushstring(L, szTag);

31.    lua_setglobal(L, "c_Tag");

32.    lua_pushstring(L, szStr);

33.    lua_setglobal(L, "c_Str");

34.

35.    //执行

36.    bool err = luaL_loadbuffer(L, szLua_code, strlen(szLua_code),

37.                "demo") || lua_pcall(L, 0, 0, 0);

38.    if(err)

39.    {

40.        //如果错误，显示

41.        cerr << lua_tostring(L, -1);

42.        //弹出栈顶的这个错误信息

43.        lua_pop(L, 1);

44.    }

45.    else

46.    {

47.        //Lua执行后取得全局变量的值

48.        lua_getglobal(L, "r");

49.        cout << "r = " << lua_tostring(L,-1) << endl;

50.        lua_pop(L, 1);

51.

52.        lua_getglobal(L, "u");

53.        cout << "u = " << lua_tostring(L,-1) << endl;

54.        lua_pop(L, 1);

55.    }

56.    lua_close(L);

57.    return 0;

58.}

这段代码把字符串中的key=value字符串全部转换成XML格式<key>value</key>
    在这个例子中，C++程序通过调用lua_pushstring把C字符串压入栈顶，lua_setglobal的作用是把栈顶的数据传到Lua环境中作为全局变量。
    执行代码完成后，使用lua_getglobal从Lua环境中取得全局变量压入栈顶，然后使用lua_tostring把栈顶的数据转成字符串。由于lua_tostring本身没有出栈功能，所以为了平衡（即调用前与调用后栈里的数据量不变），使用lua_pop弹出由lua_setglobal压入的数据。
    从上面的例子可以看出，C++和Lua之间一直围绕着栈在转，可见栈是极为重要的。有必要列出一些Lua C API中的主要栈操作先，它们的作用直接可以从函数名中看出。
压入元素到栈里

void lua_pushnil (lua_State *L);

void lua_pushboolean (lua_State *L, int bool);

void lua_pushnumber (lua_State *L, double n);

void lua_pushlstring (lua_State *L, const char *s, size_t length);

void lua_pushstring (lua_State *L, const char *s);

void lua_pushcfunction (lua_State *L, lua_CFunction fn);

查询栈里的元素

lua_isnil (lua_State *L, int index);

lua_isboolean (lua_State *L, int index);

int lua_isnumber (lua_State *L, int index);

int lua_isstring (lua_State *L, int index);

int lua_isfunction (lua_State *L, int index);

int lua_istable (lua_State *L, int index);

int lua_isuserdata (lua_State *L, int index);

lua_islightuserdata (lua_State *L, int index);

lua_isthread (lua_State *L, int index);

转换栈里的元素

int                lua_toboolean (lua_State *L, int index);

double            lua_tonumber (lua_State *L, int index);

const char *    lua_tostring (lua_State *L, int index);

const char *    lua_tolstring (lua_State *L, int idx, size_t *len);

size_t            lua_strlen (lua_State *L, int index);

lua_CFunction   lua_tocfunction (lua_State *L, int idx);

void *          lua_touserdata (lua_State *L, int idx);

lua_State *     lua_tothread (lua_State *L, int idx);

Lua栈的维护

int  lua_gettop (lua_State *L);

取得栈顶元素的索引，即栈中元素的个数

void lua_settop (lua_State *L, int index);

设置栈顶索引，即设置栈中元素的个数，如果index<0，则从栈顶往下数，下同

void lua_pushvalue (lua_State *L, int index);

把栈中指定索引的元素复制一份到栈顶

void lua_remove (lua_State *L, int index);

删除指定索引的元素

void lua_insert (lua_State *L, int index);

移动栈顶元素到指定索引的位置，栈中数目没有改变

void lua_replace (lua_State *L, int index);

从栈顶弹出元素值并将其设置到指定索引位置，栈中的数目减一

int  lua_checkstack (lua_State *L, int extra);

确保堆栈上至少有 extra 个空位。如果不能把堆栈扩展到相应的尺寸，函数返回 false 。这个函数永远不会缩小堆栈。

int  lua_pop(L,n)

从栈顶弹出n个元素，它是一个lua_settop的包装：#define lua_pop(L,n)  lua_settop(L, -(n)-1)

表的操作
上面的列表中并没有lua_pushtable和lua_totable，那么怎样取得或设置Lua中的table数据呢？
在Lua中，table是一个很重要的数据类型，在table中不仅可以象C中的数据一样放一组数据，还可以象map一样以key=value的方式存放数据，如Lua代码中的:

tb = {"abc",12,true,x=10,y=20,z=30}

前三个数据可以用tb[1]~tb[3]取得
    而后三个数据通过tb.x, tb.y, tb.z取得
尽管看起来很牛叉，不过剥开神奇的外衣，实际上Lua的table中，所有的数据都是以key=value的形式存放的，这句Lua代码也可以写成：

tb = {[1]="abc", [2]=12, [3] = true, ["x"]=10, ["y"]=20, ["z"]=30}

它的形式就是[key]=value，所谓的tb.x只是tb["x"]的语法糖而已，如果愿意，也可以用tb["x"]取得这个数据10。
我们把上面的例子改成使用表的

1.  ...

2.  int main()

3.  {

4.      //Lua示例代码，使用table

5.      char *szLua_code =

6.          "x = {} --用于存放结果的table "

7.          "x[1],x[2] = string.gsub(c.Str, c.Mode, c.Tag) --x[1]里是结果，x[2]里是替换次数 "

8.          "x.u = string.upper(x[1])";

9.      //Lua的字符串模式

10.    char *szMode = "(%w+)%s*=%s*(%w+)";

11.    //要处理的字符串

12.    char *szStr = "key1 = value1 key2 = value2";

13.    //目标字符串模式

14.    char *szTag = "<%1>%2</%1>";

15.

16.    lua_State *L = luaL_newstate();

17.    luaL_openlibs(L);

18.

19.    //把一个tabele送给Lua

20.    lua_newtable(L);    //新建一个table并压入栈顶

21.    lua_pushstring(L, "Mode");// key

22.    lua_pushstring(L, szMode);// value

23.    //设置newtable[Mode]=szMode

24.    //由于上面两次压栈，现在table元素排在栈顶往下数第三的位置

25.    lua_settable(L, -3);

26.    //lua_settable会自己弹出上面压入的key和value

27.

28.    lua_pushstring(L, "Tag");// key

29.    lua_pushstring(L, szTag);// value

30.    lua_settable(L, -3);    //设置newtable[Tag]=szTag

31.

32.    lua_pushstring(L, "Str");// key

33.    lua_pushstring(L, szStr);// value

34.    lua_settable(L, -3);    //设置newtable[Str]=szStr

35.

36.    lua_setglobal(L,"c"); //将栈顶元素（newtable）置为Lua中的全局变量c

37.

38.    //执行

39.    bool err = luaL_loadbuffer(L, szLua_code, strlen(szLua_code),

40.                "demo") || lua_pcall(L, 0, 0, 0);

41.    if(err)

42.    {

43.        //如果错误，显示

44.        cerr << lua_tostring(L, -1);

45.        //弹出栈顶的这个错误信息

46.        lua_pop(L, 1);

47.    }

48.    else

49.    {

50.        //Lua执行后取得全局变量的值

51.        lua_getglobal(L, "x");

52.

53.        //这个x应该是个table

54.        if(lua_istable(L,-1))

55.        {

56.            //取得x.u,即x["u"]

57.            lua_pushstring(L,"u");    //key

58.            //由于这次压栈，x处于栈顶第二位置

59.            lua_gettable(L,-2);

60.            //lua_gettable会弹出上面压入的key，然后把对应的value压入

61.            //取得数据，然后从栈中弹出这个value

62.            cout << "x.u = " << lua_tostring(L,-1) << endl;

63.            lua_pop(L, 1);

64.

65.            //取得x[1]和x[2]

66.            for(int i=1; i<=2; i++)

67.            {

68.                //除了key是数字外，与上面的没什么区别

69.                lua_pushnumber(L,i);

70.                lua_gettable(L,-2);

71.                cout << "x[" << i <<"] = " << lua_tostring(L,-1) << endl;

72.                lua_pop(L, 1);

73.            }

74.        }

75.

76.        //弹出栈顶的x

77.        lua_pop(L, 1);

78.    }

79.    lua_close(L);

80.    return 0;

81.}

本例中用到的新Lua C API是：

void lua_newtable (lua_State *L);

新建一个空的table并压入栈顶。

void lua_settable (lua_State *L, int idx);

lua_settable以table在栈中的索引作为参数，并将栈顶的key和value出栈，用这两个值修改table。

void lua_gettable (lua_State *L, int idx);

lua_gettable以table在栈中的索引作为参数，弹出栈顶的元素作为key，返回与key对应的value并压入栈顶。

最后，Lua告别针对table提供了存取函数

void lua_rawgeti (lua_State *L, int idx, int n)

取得table[n]并放到栈顶，上例中69-70行的lua_pushnumber(L,i);lua_gettable(L,-2);可以用lua_rawgeti(L,-1)代替。

lua_getfield (lua_State *L, int idx, const char *k)

取得table.k并放到栈顶，上例中57-59行的lua_pushstring(L,"u");lua_gettable(L,-2);可以替换成lua_getfield(L,-1,"u")。

void lua_setfield (lua_State *L, int idx, const char *k)

把栈顶的数据作为value放入table.k中，上例中的形如lua_pushstring(L, "key");lua_pushstring(L, value);lua_settable(L, -3);可以改成lua_pushstring(L, value);lua_setfield(L,-2,"key");的形式。

void lua_rawseti (lua_State *L, int idx, int n)

把栈顶的数据作为value放入table[n]中

例三，在C++中调用Lua子函数

在Lua中，函数和boolean一样也属于基本数据类型，所以同样可以使用lua_getglobal来取得函数，剩下的问题只是怎样执行它（函数元素）的问题了。

1.  ...

2.  int main()

3.  {

4.      //Lua示例代码，是一个函数

5.      char *szLua_code =

6.          "function gsub(Str, Mode, Tag)"

7.          "    a,b = string.gsub(Str, Mode, Tag) "

8.          "    c = string.upper(a) "

9.          "    return a,b,c --多个返回值 "

10.        "end";

11.    //Lua的字符串模式

12.    char *szMode = "(%w+)%s*=%s*(%w+)";

13.    //要处理的字符串

14.    char *szStr = "key1 = value1 key2 = value2";

15.    //目标字符串模式

16.    char *szTag = "<%1>%2</%1>";

17.

18.    lua_State *L = luaL_newstate();

19.    luaL_openlibs(L);

20.

21.    //执行

22.    bool err = luaL_loadbuffer(L, szLua_code, strlen(szLua_code),

23.                "demo") || lua_pcall(L, 0, 0, 0);

24.    if(err)

25.    {

26.        cerr << lua_tostring(L, -1);

27.        lua_pop(L, 1);

28.    }

29.    else

30.    {

31.        //Lua执行后取得全局变量的值

32.        lua_getglobal(L, "gsub");

33.        if(lua_isfunction(L,-1))    //确认一下是个函数

34.        {

35.            //依次放入三个参数

36.            lua_pushstring(L,szStr);

37.            lua_pushstring(L,szMode);

38.            lua_pushstring(L,szTag);

39.            //调用,我们有3个参数，要得到2个结果

40.            //你可能注意到gsub函数返回了3个，不过我们只要2个，这没有问题

41.            //没有使用错误处理回调，所以lua_pcall最后一个参数是0

42.            if(0 != lua_pcall(L, 3, 2, 0))

43.            {

44.                //如果错误，显示

45.                cerr << lua_tostring(L, -1);

46.                lua_pop(L, 1);

47.            }

48.            else

49.            {

50.                //正确，得到两个结果，注意在栈里的顺序

51.                cout << "a = " << lua_tostring(L, -2) << endl;

52.                cout << "b = " << lua_tostring(L, -1) << endl;

53.                //弹出这两个结果

54.                lua_pop(L, 2);

55.            }

56.        }

57.        else

58.        {

59.            lua_pop(L,1);

60.        }

61.    }

62.    lua_close(L);

63.    return 0;

64.}

调用Lua子函数使用的是lua_pcall函数，我们的所有例子中都有这个函数，它的说明如下:

lua_pcall (lua_State *L, int nargs, int nresults, int errfunc);

作用：以保护模式调用一个函数。 
        要调用一个函数请遵循以下协议：首先，要调用的函数应该被压入堆栈；接着，把需要传递给这个函数的参数按正序压栈；这是指第一个参数首先压栈。最后调用lua_pcall；
        nargs 是你压入堆栈的参数个数。当函数调用完毕后，所有的参数以及函数本身都会出栈。而函数的返回值这时则被压入堆栈。返回值的个数将被调整为 nresults 个，除非 nresults 被设置成 LUA_MULTRET。在这种情况下，所有的返回值都被压入堆栈中。 Lua 会保证返回值都放入栈空间中。函数返回值将按正序压栈（第一个返回值首先压栈），因此在调用结束后，最后一个返回值将被放在栈顶。
        如果有错误发生的话， lua_pcall 会捕获它，然后把单一的值（错误信息）压入堆栈，然后返回错误码。lua_pcall 总是把函数本身和它的参数从栈上移除。 
        如果 errfunc 是 0 ，返回在栈顶的错误信息就和原始错误信息完全一致。否则，这个函数会被调用而参数就是错误信息。错误处理函数的返回值将被 lua_pcall 作为出错信息返回在堆栈上。

闭包和伪索引

http://www.cppprog.com/2009/0210/63.html

例四，在Lua代码中调用C++函数

能Lua代码中调用C函数对Lua来说至关重要，让Lua能真正站到C这个巨人的肩膀上。
    要写一个能让Lua调用的C函数，就要符合lua_CFunction定义：typedef int (*lua_CFunction) (lua_State *L);
    当Lua调用C函数的时候，同样使用栈来交互。C函数从栈中获取她的参数，调用结束后将结果放到栈中，并返回放到栈中的结果个数。
    这儿有一个重要的概念：用来交互的栈不是全局栈，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。

1.  ...

2.  #include <complex> //复数

3.

4.  //C函数，做复数计算，输入实部，虚部。输出绝对值和角度

5.  int calcComplex(lua_State *L)

6.  {

7.      //从栈中读入实部，虚部

8.      double r = luaL_checknumber(L,1);

9.      double i = luaL_checknumber(L,2);

10.    complex<double> c(r,i);

11.    //存入绝对值

12.    lua_pushnumber(L,abs(c));

13.    //存入角度

14.    lua_pushnumber(L,arg(c)*180.0/3.14159);

15.    return 2;//两个结果

16.}

17.

18.int main()

19.{

20.    char *szLua_code =

21.        "v,a = CalcComplex(3,4) "

22.        "print(v,a)";

23.

24.    lua_State *L = luaL_newstate();

25.    luaL_openlibs(L);

26.

27.    //放入C函数

28.    lua_pushcfunction(L, calcComplex);

29.    lua_setglobal(L, "CalcComplex");

30.

31.    //执行

32.    bool err = luaL_loadstring(L, szLua_code) || lua_pcall(L, 0, 0, 0);

33.    if(err)

34.    {

35.        cerr << lua_tostring(L, -1);

36.        lua_pop(L, 1);

37.    }

38.

39.    lua_close(L);

40.    return 0;

41.}

结果返回5 53.13...，和其它数据一样，给Lua代码提供C函数也是通过栈来操作的，因为lua_pushcfunction和lua_setglobal的 组合很常用，所以Lua提供了一个宏:
    #define lua_register(L,n,f) (lua_pushcfunction(L, (f)), lua_setglobal(L, (n)))
    这两句代码也就可写成lua_register(L,"CalcComplex",calcComplex);

闭包(closure)

在编写用于Lua的C函数时，我们可能需要一些类似于面向对象的能力，比如我们想在Lua中使用象这样的一个计数器类:

1.  struct CCounter{

2.      CCounter()

3.          :m_(0){}

4.      int count(){

5.          return ++i;

6.      }

7.  private:

8.      int m_;

9.  };

这里如果我们仅仅使用lua_pushcfunction提供一个count函数已经不能满足要求(使用static? 不行，这样就不能同时使用多个计数器，并且如果程序中有多个Lua环境的话它也不能工作)。
    这时我们就需要一种机制让数据与某个函数关联，形成一个整体，这就是Lua中的闭包，而闭包里与函数关联的数据称为UpValue。
    使用Lua闭包的方法是定义一个工厂函数，由它来指定UpValue的初值和对应的函数，如：

1.  ...

2.  //计算函数

3.  int count(lua_State *L)

4.  {

5.      //得到UpValue

6.      double m_ = lua_tonumber(L, lua_upvalueindex(1));

7.      //更改UpValue

8.      lua_pushnumber(L, ++m_);

9.      lua_replace(L, lua_upvalueindex(1));

10.    //返回结果（直接复制一份UpValue作为结果）

11.    lua_pushvalue(L, lua_upvalueindex(1));

12.    return 1;

13.}

14.//工厂函数，把一个数字和count函数关联打包后返回闭包。

15.int newCount(lua_State *L)

16.{

17.    //计数器初值（即UpValue）

18.    lua_pushnumber(L,0);

19.    //放入计算函数，告诉它与这个函数相关联的数据个数

20.    lua_pushcclosure(L, count, 1);

21.    return 1;//一个结果,即函数体

22.}

23.

24.int main()

25.{

26.    char *szLua_code =

27.        "c1 = NewCount() "

28.        "c2 = NewCount() "

29.        "for i=1,5 do print(c1()) end "

30.        "for i=1,5 do print(c2()) end";

31.

32.    lua_State *L = luaL_newstate();

33.    luaL_openlibs(L);

34.

35.    //放入C函数

36.    lua_register(L,"NewCount",newCount);

37.

38.    //执行

39.    bool err = luaL_loadstring(L, szLua_code) || lua_pcall(L, 0, 0, 0);

40.    if(err)

41.    {

42.        cerr << lua_tostring(L, -1);

43.        lua_pop(L, 1);

44.    }

45.

46.    lua_close(L);

47.    return 0;

48.}

执行结果是：

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

可以发现这两个计算器之间没有干扰，我们成功地在Lua中生成了两个“计数器类”。
    这里的关键函数是lua_pushcclosure，她的第二个参数是一个基本函数（例子中是count），第三个参数是UpValue的个数（例子中为 1）。在创建新的闭包之前，我们必须将关联数据的初始值入栈，在上面的例子中，我们将数字0作为初始值入栈。如预期的一样， lua_pushcclosure将新的闭包放到栈内，因此闭包作为newCounter的结果被返回。
    实际上，我们之前使用的lua_pushcfunction只是lua_pushcclosure的一个特例：没有UpValue的闭包。查看它的声明可 以知道它只是一个宏而已：
        #define lua_pushcfunction(L,f)    lua_pushcclosure(L, (f), 0)
    在count函数中，通过lua_upvalueindex(i)得到当前闭包的UpValue所在的索引位置，查看它的定义可以发现它只是一个简单的 宏：
        #define lua_upvalueindex(i)    (LUA_GLOBALSINDEX-(i))
    宏里的LUA_GLOBALSINDEX是一个伪索引，关于伪索引的知识请看下节

伪索引

伪索引除了它对应的值不在栈中之外，其他都类似于栈中的索引。Lua C API中大部分接受索引作为参数的函数，也都可以接受假索引作为参数。
    伪索引被用来访问线程的环境，函数的环境，Lua注册表，还有C函数的UpValue。

• 线程的环境（也就是放全局变量的地方）通常在伪索引 LUA_GLOBALSINDEX 处。
• 正在运行的 C 函数的环境则放在伪索引 LUA_ENVIRONINDEX 之处。
• LUA_REGISTRYINDEX则存放着Lua注册表。
• C函数UpValue的存放位置见上节。

这里要重点讲的是LUA_GLOBALSINDEX和LUA_REGISTRYINDEX，这两个伪索引处的数据是table类型的。
    LUA_GLOBALSINDEX位置上的table存放着所有的全局变量，比如这句
    lua_getfield(L, LUA_GLOBALSINDEX, varname);
    就是取得名为varname的全局变量，我们之前一直使用的lua_getglobal就是这样定义的:#define lua_getglobal(L,s)    lua_getfield(L, LUA_GLOBALSINDEX, (s))
    下面的代码利用LUA_GLOBALSINDEX得到所有的全局变量

1.  int main()

2.  {

3.      char *szLua_code =

4.          "a=10 "

5.          "b=\"hello\" "

6.          "c=true";

7.

8.      lua_State *L = luaL_newstate();

9.      luaL_openlibs(L);

10.

11.    //执行

12.    bool err = luaL_loadstring(L, szLua_code) || lua_pcall(L, 0, 0, 0);

13.    if(err)

14.    {

15.        cerr << lua_tostring(L, -1);

16.        lua_pop(L, 1);

17.    }

18.    else

19.    {

20.        //遍历LUA_GLOBALSINDEX所在的table得到

21.        lua_pushnil(L);

22.        while(0 != lua_next(L,LUA_GLOBALSINDEX))

23.        {

24.            // 'key' （在索引 -2 处） 和 'value' （在索引 -1 处）

25.            /*

26.            在遍历一张表的时候，不要直接对 key 调用 lua_tolstring ，

27.            除非你知道这个 key 一定是一个字符串。

28.            调用 lua_tolstring 有可能改变给定索引位置的值；

29.            这会对下一次调用 lua_next 造成影响。

30.            所以复制一个key到栈顶先

31.            */

32.            lua_pushvalue(L, -2);

33.            printf("%s - %s ",

34.                  lua_tostring(L, -1),    //key,刚才复制的

35.                  lua_typename(L, lua_type(L,-2))); //value，现在排在-2的位置了

36.            // 移除 'value' 和复制的key；保留源 'key' 做下一次叠代

37.            lua_pop(L, 2);

38.        }

39.    }

40.    lua_close(L);

41.    return 0;

42.}

LUA_REGISTRYINDEX伪索引处也存放着一个table，它就是Lua注册表(registry)。这个注册表可以用来保存任何C代码想保存 的Lua值。
    加入到注册表里的数据相当于全局变量，不过只有C代码可以存取而Lua代码不能。因此用它来存储函数库（在下一节介绍）中的一些公共变量再好不过了。

一个Lua库实际上是一个定义了一系列Lua函数的代码块，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。
    作为一个完整的库，我们还需要写一个函数来负责把库中的所有公共函数放到table里，然后注册到Lua全局变量里，就像luaopen_*做的一样。 Lua为这种需求提供了辅助函数luaL_register，它接受一个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。
下例中注册了一个名为Files的库，定义了三个库函数：FindFirst,FindNext,FindClose。

1.  extern "C" {

2.  #include "lua.h"

3.  #include "lualib.h"

4.  #include "lauxlib.h"

5.  }

6.

7.  #include <iostream>

8.  #include <string>

9.  #include <windows.h>

10.using namespace std;

11.

12.//函数库示例，Windows下查找文件功能

13.//输入:string路径名

14.//输出:userdata存放Handle(如果没找到，则是nil), string文件名

15.int findfirst( lua_State *L )

16.{

17.    WIN32_FIND_DATAA FindFileData;

18.    HANDLE hFind = ::FindFirstFileA(luaL_checkstring(L,1), &FindFileData);

19.

20.    if(INVALID_HANDLE_VALUE == hFind)

21.        lua_pushnil(L);

22.    else

23.        lua_pushlightuserdata(L, hFind);

24.

25.    lua_pushstring(L, FindFileData.cFileName);

26.

27.    return 2;

28.}

29.

30.//输入:userdata:findfirst返回的Handle

31.//输出:string：文件名，如果没找到，则返回nil

32.int findnext( lua_State *L )

33.{

34.    WIN32_FIND_DATAA FindFileData;

35.    if(::FindNextFileA(lua_touserdata(L,1),&FindFileData))

36.        lua_pushstring(L, FindFileData.cFileName);

37.    else

38.        lua_pushnil(L);

39.    return 1;

40.}

41.

42.//输入:userdata:findfirst返回的Handle

43.//没有输出

44.int findclose( lua_State *L )

45.{

46.    ::FindClose(lua_touserdata(L,1));

47.    return 0;

48.}

49.

50.//注册函数库

51.static const struct luaL_reg lrFiles [] = {

52.    {"FindFirst", findfirst},

53.    {"FindNext", findnext},

54.    {"FindClose", findclose},

55.    {NULL, NULL}    /* sentinel */

56.};

57.int luaopen_Files (lua_State *L) {

58.    luaL_register(L, "Files", lrFiles);

59.    return 1;

60.}

61.

62.int main()

63.{

64.    char* szLua_code=

65.        "hFind,sFile = Files.FindFirst('c:\\\\*.*'); "

66.        "if hFind then "

67.        "    repeat "

68.        "        print(sFile) "

69.        "        sFile = Files.FindNext(hFind) "

70.        "    until sFile==nil; "

71.        "    Files.FindClose(hFind) "

72.        "end";

73.    lua_State *L = luaL_newstate();

74.    luaL_openlibs(L);

75.    luaopen_Files(L);

76.

77.    bool err = luaL_loadstring(L, szLua_code) || lua_pcall(L, 0, 0, 0);

78.    if(err)

79.    {

80.        cerr << lua_tostring(L, -1);

81.        lua_pop(L, 1);

82.    }

83.    lua_close(L);

84.    return 0;

85.}

本例运行结果是显示出C盘根目录下所有的文件名。
    Lua官方建议把函数库写进动态链接库中(windows下.dll文件，linux下.so文件)，这样就可以在Lua代码中使用loadlib函数动 态载入函数库
例如，我们把上面的例子改成动态链接库版本：
DLL代码,假定生成的文件名为fileslib.dll：

1.  extern "C" {

2.  #include "lua.h"

3.  #include "lualib.h"

4.  #include "lauxlib.h"

5.  }

6.  #include <windows.h>

7.

8.  BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,

9.                         DWORD  ul_reason_for_call,

10.                       LPVOID lpReserved

11.                     )

12.{

13.    return TRUE;

14.}

15.

16.//函数库示例，Windows下查找文件功能

17.//输入:string路径名

18.//输出:userdata存放Handle(如果没找到，则是nil), string文件名

19.int findfirst( lua_State *L )

20.{

21.    WIN32_FIND_DATAA FindFileData;

22.    HANDLE hFind = ::FindFirstFileA(luaL_checkstring(L,1), &FindFileData);

23.

24.    if(INVALID_HANDLE_VALUE == hFind)

25.        lua_pushnil(L);

26.    else

27.        lua_pushlightuserdata(L, hFind);

28.

29.    lua_pushstring(L, FindFileData.cFileName);

30.

31.    return 2;

32.}

33.

34.//输入:userdata:findfirst返回的Handle

35.//输出:string：文件名，如果没找到，则返回nil

36.int findnext( lua_State *L )

37.{

38.    WIN32_FIND_DATAA FindFileData;

39.    if(::FindNextFileA(lua_touserdata(L,1),&FindFileData))

40.        lua_pushstring(L, FindFileData.cFileName);

41.    else

42.        lua_pushnil(L);

43.    return 1;

44.}

45.

46.//输入:userdata:findfirst返回的Handle

47.//没有输出

48.int findclose( lua_State *L )

49.{

50.    ::FindClose(lua_touserdata(L,1));

51.    return 0;

52.}

53.

54.//注册函数库

55.static const struct luaL_reg lrFiles [] = {

56.    {"FindFirst", findfirst},

57.    {"FindNext", findnext},

58.    {"FindClose", findclose},

59.    {NULL, NULL}    /* sentinel */

60.};

61.//导出，注意原型为typedef int (*lua_CFunction) (lua_State *L);

62.extern "C"    __declspec(dllexport) int luaopen_Files (lua_State *L) {

63.    luaL_register(L, "Files", lrFiles);

64.    return 1;

65.}

Lua调用代码（或者直接使用Lua.exe调用，dll文件必须处于package.cpath指定的目录中，默认与执行文件在同一目录即可）：

1.  extern "C" {

2.  #include "lua.h"

3.  #include "lualib.h"

4.  #include "lauxlib.h"

5.  }

6.

7.  #include <iostream>

8.  #include <string>

9.  #include <windows.h>

10.using namespace std;

11.

12.int main()

13.{

14.    char* szLua_code=

15.        "fileslib = package.loadlib('fileslib.dll', 'luaopen_Files') "

16.        "fileslib() "

17.        "hFind,sFile = Files.FindFirst('c:\\\\*.*'); "

18.        "if hFind then "

19.        "    repeat "

20.        "        print(sFile) "

21.        "        sFile = Files.FindNext(hFind) "

22.        "    until sFile==nil; "

23.        "    Files.FindClose(hFind) "

24.        "end";

25.    lua_State *L = luaL_newstate();

26.    luaL_openlibs(L);

27.

28.    bool err = luaL_loadstring(L, szLua_code) || lua_pcall(L, 0, 0, 0);

29.    if(err)

30.    {

31.        cerr << lua_tostring(L, -1);

32.        lua_pop(L, 1);

33.    }

34.    lua_close(L);

35.    return 0;

36.}

Lua代码里使用package.loadlib得到动态链接库中的luaopen_Files函数，然后调用它注册到Lua中，如果动态链接库中的导出 函数名称满足luaopen_<库名>的话，还可以使用require直接载入。
比如，如果把本例中的DLL代码里的导出函数名luaopen_Files改成luaopen_fileslib的话,Lua代码便可以改成:

1.  char* szLua_code=

2.          "require('fileslib') "

3.          "hFind,sFile = Files.FindFirst('c:\\\\*.*'); "

4.          ...

例五，与Lua交换自定义数据

由于Lua中的数据类型远不能满足C语言的需要，为此Lua提供了userdata，一个userdata提供了一个在Lua中没有预定义操作的raw内 存区域。
    在例四的函数库代码中我们已经使用过lightuserdata，它是userdata的一个特例：一个表示C指针的值（也就是一个void *类型的值）。
    下面的例子我们使用userdata来给Lua提供一个窗体类用于建立，显示窗体。为了简化窗体控制代码，在C函数中我们使用了C++Builder的 VCL库，所以下面的代码要在C++Builder下编译才能通过。当然，稍微修改一下也可以使用MFC,QT,wxWidget等来代替。

1.  //---------------------------------------------------------------------------

2.  #include <vcl.h>

3.  extern "C" {

4.  #include "lua.h"

5.  #include "lualib.h"

6.  #include "lauxlib.h"

7.  }

8.

9.  #include <iostream>

10.#pragma hdrstop

11.//---------------------------------------------------------------------------

12.#pragma argsused

13.

14.typedef TWinControl* PWinControl;

15.//创建窗体，输入父窗体（或nil），类型，标题

16.//输出创建后的窗体

17.int newCtrl(lua_State *L)

18.{

19.    //input:TWinControl *Parent, type(TForm,TButton,TEdit), text(optional)

20.    TWinControl *Parent = NULL;

21.    //从userdata中取得TWinControl*

22.    if(lua_isuserdata(L,1))

23.        Parent = *(PWinControl*)lua_touserdata(L,1);

24.    String Type = UpperCase(luaL_checkstring(L, 2));

25.    String Text = lua_tostring(L, 3);

26.

27.    TWinControl *R = NULL;

28.

29.    if(Type == "FORM")

30.    {

31.        R = new TForm(Application);

32.    }

33.    else if(Type == "BUTTON")

34.    {

35.        R = new TButton(Application);

36.    }

37.    else if(Type == "EDIT")

38.    {

39.        R = new TEdit(Application);

40.    }

41.    else

42.    {

43.        luaL_error(L, "unknow type!");

44.    }

45.

46.    if(Parent)

47.        R->Parent = Parent;

48.

49.    if(!Text.IsEmpty())

50.        ::SetWindowText(R->Handle, Text.c_str());

51.

52.    //新建userdata，大小为sizeof(PWinControl)，用于存放上面生成的窗体指针

53.    PWinControl* pCtrl = (PWinControl*)lua_newuserdata(L,sizeof(PWinControl));

54.    *pCtrl = R;

55.    return 1;

56.}

57.

58.//显示窗体

59.int showCtrl(lua_State *L)

60.{

61.    //input: TWinControl*, for TForm, use ShowModal

62.    TWinControl* Ctrl = *(PWinControl*)lua_touserdata(L,1);

63.    TForm *fm = dynamic_cast<TForm*>(Ctrl);

64.    if(fm)

65.        fm->ShowModal();

66.    else

67.        Ctrl->Show();

68.    return 0;

69.}

70.

71.//定位窗体，输入窗体，左，上，右，下

72.int posCtrl(lua_State *L)

73.{

74.    //input: TWinControl*, Left, Top, Right, Bottom

75.    TWinControl* Ctrl = *(PWinControl*)lua_touserdata(L,1);

76.    Ctrl->BoundsRect = TRect(

77.        luaL_checkint(L, 2),

78.        luaL_checkint(L, 3),

79.        luaL_checkint(L, 4),

80.        luaL_checkint(L, 5));

81.

82.    return 0;

83.}

84.

85.//删除窗体

86.int delCtrl(lua_State *L)

87.{

88.    //input: TWinControl*

89.    TWinControl* Ctrl = *(PWinControl*)lua_touserdata(L,1);

90.    delete Ctrl;

91.    return 0;

92.}

93.

94.//把这些函数作为VCL函数库提供给Lua

95.static const struct luaL_reg lib_VCL [] = {

96.    {"new", newCtrl},

97.    {"del", delCtrl},

98.    {"pos", posCtrl},

99.    {"show", showCtrl},

100.       {NULL, NULL}

101.   };

102.

103.   int luaopen_VCL (lua_State *L) {

104.       luaL_register(L, "VCL", lib_VCL);

105.       return 1;

106.   }

107.

108.   int main(int argc, char* argv[])

109.   {

110.       char* szLua_code=

111.           "fm = VCL.new(nil,'Form','Lua Demo'); "    //新建主窗体fm

112.           "VCL.pos(fm, 200, 200, 500, 300); "        //定位

113.           "edt = VCL.new(fm, 'Edit', 'Hello World'); "  //在fm上建立一个编辑框edt

114.           "VCL.pos(edt, 5, 5, 280, 28); "

115.           "btn = VCL.new(fm, 'Button', 'Haha'); "    //在fm上建立一个按钮btn

116.           "VCL.pos(btn, 100, 40, 150, 63); "

117.           "VCL.show(edt); "

118.           "VCL.show(btn); "

119.           "VCL.show(fm); "                       //显示

120.           "VCL.del(fm);";                         //删除

121.

122.       lua_State *L = luaL_newstate();

123.       luaL_openlibs(L);

124.       luaopen_VCL(L);

125.

126.       bool err = luaL_loadstring(L, szLua_code) || lua_pcall(L, 0, 0, 0);

127.       if(err)

128.       {

129.           std::cerr << lua_tostring(L, -1);

130.           lua_pop(L, 1);

131.       }

132.

133.       lua_close(L);

134.       return 0;

135.   }

136.   //---------------------------------------------------------------------------

使用metatable提供面向对象调用方式

上面的VCL代码库为Lua提供了GUI的支持，但是看那些Lua代码，还处于面向过程时期。如何能把VCL.show(edt)之类的代码改成edt: show()这样的形式呢?还是先看代码：

1.  //---------------------------------------------------------------------------

2.  #include <vcl.h>

3.  extern "C" {

4.  #include "lua.h"

5.  #include "lualib.h"

6.  #include "lauxlib.h"

7.  }

8.

9.  #include <iostream>

10.#pragma hdrstop

11.//---------------------------------------------------------------------------

12.#pragma argsused

13.

14.typedef TWinControl* PWinControl;

15.//创建窗体，输入父窗体（或nil），类型，标题

16.//输出创建后的窗体

17.int newCtrl(lua_State *L)

18.{

19.    //input:TWinControl *Parent, type(TForm,TButton,TEdit), text(optional)

20.    TWinControl *Parent = NULL;

21.

22.    if(lua_isuserdata(L,1))

23.        Parent = *(PWinControl*)luaL_checkudata(L,1,"My_VCL");

24.    String Type = UpperCase(luaL_checkstring(L, 2));

25.    String Text = lua_tostring(L, 3);

26.

27.    TWinControl *R = NULL;

28.

29.    if(Type == "FORM")

30.        R = new TForm(Application);

31.    else if(Type == "BUTTON")

32.        R = new TButton(Application);

33.    else if(Type == "EDIT")

34.        R = new TEdit(Application);

35.    else

36.        luaL_error(L, "unknow type!");

37.

38.    if(Parent)

39.        R->Parent = Parent;

40.

41.    if(!Text.IsEmpty())

42.        ::SetWindowText(R->Handle, Text.c_str());

43.

44.    //output TWinControl*

45.    PWinControl* pCtrl = (PWinControl*)lua_newuserdata(L,sizeof(PWinControl));

46.    *pCtrl = R;

47.    //关联metatable

48.    luaL_getmetatable(L, "My_VCL");

49.    lua_setmetatable(L, -2);

50.    return 1;

51.}

52.

53.//显示窗体

54.int showCtrl(lua_State *L)

55.{

56.    //input: TWinControl*, for TForm, use ShowModal

57.    TWinControl* Ctrl = *(PWinControl*)luaL_checkudata(L,1,"My_VCL");

58.    TForm *fm = dynamic_cast<TForm*>(Ctrl);

59.    if(fm)

60.        fm->ShowModal();

61.    else

62.        Ctrl->Show();

63.    return 0;

64.}

65.

66.//定位窗体，输入窗体，左，上，右，下

67.int posCtrl(lua_State *L)

68.{

69.    //input: TWinControl*, Left, Top, Right, Bottom

70.    TWinControl* Ctrl = *(PWinControl*)luaL_checkudata(L,1,"My_VCL");

71.    Ctrl->BoundsRect = TRect(

72.        luaL_checkint(L, 2),

73.        luaL_checkint(L, 3),

74.        luaL_checkint(L, 4),

75.        luaL_checkint(L, 5));

76.

77.    return 0;

78.}

79.

80.//删除窗体

81.int delCtrl(lua_State *L)

82.{

83.    //input: TWinControl*

84.    TWinControl* Ctrl = *(PWinControl*)luaL_checkudata(L,1,"My_VCL");

85.    delete Ctrl;

86.    return 0;

87.}

88.

89.//把这些函数作为VCL函数库提供给Lua

90.static const struct luaL_reg lib_VCL [] = {

91.    {"new", newCtrl},

92.    {"del", delCtrl},

93.    {"pos", posCtrl},

94.    {"show", showCtrl},

95.    {NULL, NULL}

96.};

97.

98.int luaopen_VCL (lua_State *L) {

99.    //建立metatable

100.       luaL_newmetatable(L, "My_VCL");

101.

102.       //查找索引，把它指向metatable自身（因为稍后我们会在metatable里加入一些成员）

103.       lua_pushvalue(L, -1);

104.       lua_setfield(L,-2,"__index");

105.

106.       //pos方法

107.       lua_pushcfunction(L, posCtrl);

108.       lua_setfield(L,-2,"pos");

109.

110.       //show方法

111.       lua_pushcfunction(L, showCtrl);

112.       lua_setfield(L,-2,"show");

113.

114.       //析构，如果表里有__gc,Lua的垃圾回收机制会调用它。

115.       lua_pushcfunction(L, delCtrl);

116.       lua_setfield(L,-2,"__gc");

117.

118.       luaL_register(L, "VCL", lib_VCL);

119.       return 1;

120.   }

121.

122.   int main(int argc, char* argv[])

123.   {

124.       char* szLua_code=

125.           "local fm = VCL.new(nil,'Form','Lua Demo'); "    //新建主窗体fm

126.           "fm:pos(200, 200, 500, 300); "        //定位

127.           "local edt = VCL.new(fm, 'Edit', 'Hello World'); "  //在fm上建立一个编辑框edt

128.           "edt:pos(5, 5, 280, 28); "

129.           "local btn = VCL.new(fm, 'Button', 'Haha'); "    //在fm上建立一个按钮btn

130.           "btn:pos(100, 40, 150, 63); "

131.           "edt:show(); "

132.           "btn:show(); "

133.           "fm:show(); ";                       //显示

134.           //"VCL.del(fm);";   //不再需要删除了，Lua的垃圾回收在回收userdata地会调用metatable.__gc。

135.

136.       lua_State *L = luaL_newstate();

137.       luaL_openlibs(L);

138.       luaopen_VCL(L);

139.

140.       bool err = luaL_loadstring(L, szLua_code) || lua_pcall(L, 0, 0, 0);

141.       if(err)

142.       {

143.           std::cerr << lua_tostring(L, -1);

144.           lua_pop(L, 1);

145.       }

146.

147.       lua_close(L);

148.       return 0;

149.   }

150.   //---------------------------------------------------------------------------

我们这儿用到的辅助函数有：

int   luaL_newmetatable (lua_State *L, const char *tname);

创建一个新表（用于metatable），将新表放到栈顶并在注册表中建立一个类型名与之联系。

void  luaL_getmetatable (lua_State *L, const char *tname);

获取注册表中tname对应的metatable。

int   lua_setmetatable  (lua_State *L, int objindex);

把一个table弹出堆栈，并将其设为给定索引处的值的 metatable。

void *luaL_checkudata (lua_State *L, int index, const char *tname);

检查在栈中指定位置的对象是否为带有给定名字的metatable的userdata。

我们只改动了luaopen_VCL和newCtrl函数。
    在luaopen_VCL里，我们建立了一个metatable,然后让它的__index成员指向自身，并加入了pos,show函数成员和__gc函 数成员。
    在newCtrl里，我们把luaopen_VCL里建立的metatable和新建的userdata关联，于是:

• 对userdata的索引操作就会转向metatable.__index
• 因为metatable.__index是metatable自身，所以就在这个metatable里查找
• 这样，对userdata的pos、show索引转到metatable里的pos和show上，它们指向的是我们的C函数posCtrl和 posShow。
• 最后，当Lua回收这些userdata前，会调用metatable.__gc（如果有的话），我们已经把metatable.__gc指向了C函数 delCtrl。

加入metatable后，我们还得到了额外的好处：可以区分不同的userdata以保证类型安全，我们把所以的lua_touserdata改成了luaL_checkudata。
    关于metatable的知识已超出本文讨论范围，请参考Lua官方手册。

在C++中使用Lua(三)

http://www.cppprog.com/2009/0211/64.html

例六，使用C++包装类

尽管用Lua的C API已经可以方便地写出与Lua交互的程序了，不过对于用惯C++的人来说还是更愿意用C++的方式来解决问题。于是开源社区就出现了不少Lua C API的C++的wrap，比如：LuaBind,LuaPlus,toLua
    这里介绍的是LuaBind库，下载
    它在Windows下貌似只能支持MSVC和ICC，好在Lua可以支持动态库的载入，所以用VC+LuaBind写Lua库，再用C++Builder调用也是个好主意。
    在VC使用LuaBind的方法是把LuaBind的src目录下的cpp文件加入工程（当然也可以先编译成静态库），加入Lua库，设置LuaBind,Lua和Boost的头文件路径。

头文件:

1.  //Lua头文件

2.  extern "C"

3.  {

4.  #include <lua.h>

5.  #include <lualib.h>

6.  #include <lauxlib.h>

7.  }

8.  //LuaBind头文件

9.  #include <luabind/luabind.hpp>

在C++中调用Lua函数

调用Lua函数那是最简单不过的事情了，用LuaBind的call_function()模板函数就可以了：

1.  int main(

2.    // 建立新的Lua环境

3.    lua_State *myLuaState = luaL_newstate();

4.

5.    // 让LuaBind“认识”这个Lua环境

6.    luabind::open(myLuaState);

7.

8.    // 定义一个叫add的Lua函数

9.    luaL_dostring(

10.    myLuaState,

11.    "function add(first, second) "

12.    "  return first + second "

13.    "end "

14.  );

15.

16.  //调用add函数

17.  cout << "Result: "

18.       << luabind::call_function<int>(myLuaState, "add", 2, 3)

19.       << endl;

20.

21.  lua_close(myLuaState);

22.}

在本例中我们先使用Lua C API产生一个Lua线程环境，然后调用luabind::open()让LuaBind关联这个线程环境，在使用LuaBind之前这步是必须做的，它要在Lua环境中注册一些LuaBind专用的数据。
在执行完Lua代码之后，我们使用luabind::call_function<int>调用了Lua里的add函数，返回值是int。

在Lua代码中调用C++函数

从前面的文章里我们知道在Lua调用C函数需要经常操作栈，而LuaBind帮我们做了这些工作，下面的例子把print_hello函数送给Lua脚本调用：

1.  void print_hello(int number) {

2.    cout << "hello world " << number << endl;

3.  }

4.

5.  int main(

6.    // 建立新的Lua环境

7.    lua_State *myLuaState = lua_open();

8.

9.    // 让LuaBind“认识”这个Lua环境

10.  luabind::open(myLuaState);

11.

12.  // 添加print_hello函数到Lua环境中

13.  luabind::module(myLuaState) [

14.    luabind::def("print_hello", print_hello)

15.  ];

16.

17.  // 现在Lua中可以调用print_hello了

18.  luaL_dostring(

19.    myLuaState,

20.    "print_hello(123) "

21.  );

22.

23.  lua_close(myLuaState);

24.}

向Lua环境加入函数或其它东东的方法是：

luabind::module(lua_State* L, char const* name = 0) [

...

];

其中module函数中的第二个指定要加入的东东所处的名空间（其实就是table），如果为0，则处于全局域之下。
    在中括号里的luabind::def把print_hello函数提供给Lua环境，第一个参数是Lua中使用的函数名。
    如果要定义多个函数，可以使用逗号分隔。

在Lua代码中使用C++类

如果我们直接使用Lua C API向Lua脚本注册一个C++类，一般是使用userdata+metatable的方法，就象我们在例五中做的一样。这样做尽管难度不大，却非常繁琐而且不方便维护。
    使用LuaBind我们就可以更方便地向Lua脚本注册C++类了，例：

1.  class NumberPrinter {

2.    public:

3.      NumberPrinter(int number) :

4.        m_number(number) {}

5.

6.      void print() {

7.        cout << m_number << endl;

8.      }

9.

10.  private:

11.    int m_number;

12.};

13.

14.int main() {

15.  lua_State *myLuaState = lua_open();

16.  luabind::open(myLuaState);

17.

18.  // 使用LuaBind导出NumberPrinter类

19.  luabind::module(myLuaState) [

20.    luabind::class_<NumberPrinter>("NumberPrinter")

21.      .def(luabind::constructor<int>())

22.      .def("print", &NumberPrinter::print)

23.  ];

24.

25.  // 现在Lua中可以使用NumberPinter类了

26.  luaL_dostring(

27.    myLuaState,

28.    "Print2000 = NumberPrinter(2000) "

29.    "Print2000:print() "

30.  );

31.

32.  lua_close(myLuaState);

33.}

为了注册一个类,LuaBind提供了class_类。它有一个重载过的成员函数 def() 。这个函数被用来注册类的成员函数、操作符、构造器、枚举和属性。
它将返回this指针，这样我们就可以方便地直接注册更多的成员。

属性

LuaBind 也可以导出类成员变量：

1.  template<typename T>

2.  struct Point {

3.    Point(T X, T Y) :

4.      X(X), Y(Y) {}

5.

6.    T X, Y;

7.  };

8.

9.  template<typename T>

10.struct Box {

11.  Box(Point<T> UpperLeft, Point<T> LowerRight) :

12.    UpperLeft(UpperLeft), LowerRight(LowerRight) {}

13.

14.  Point<T> UpperLeft, LowerRight;

15.};

16.

17.int main() {

18.  lua_State *myLuaState = lua_open();

19.  luabind::open(myLuaState);

20.

21.  // 使用LuaBind导出Point<float>类和Box<float>类

22.  luabind::module(myLuaState) [

23.    luabind::class_<Point<float> >("Point")

24.      .def(luabind::constructor<float, float>())

25.      .def_readwrite("X", &Point<float>::X)

26.      .def_readwrite("Y", &Point<float>::Y),

27.

28.    luabind::class_<Box<float> >("Box")

29.      .def(luabind::constructor<Point<float>, Point<float> >())

30.      .def_readwrite("UpperLeft", &Box<float>::UpperLeft)

31.      .def_readwrite("LowerRight", &Box<float>::LowerRight)

32.  ];

33.

34.  // 现在Lua中可以使用为些类了

35.  luaL_dostring(

36.    myLuaState,

37.    "MyBox = Box(Point(10, 20), Point(30, 40)) "

38.    "MyBox.UpperLeft.X = MyBox.LowerRight.Y "

39.  );

40.

41.  lua_close(myLuaState);

42.}

本例中使用def_readwrite定义类成员，我们也可以用def_readonly把类成员定义成只读。

LuaBind还可以把C++类导出成支持getter和setter的属性的Lua类：

1.  struct ResourceManager {

2.    ResourceManager() :

3.      m_ResourceCount(0) {}

4.

5.    void loadResource(const string &sFilename) {

6.      ++m_ResourceCount;

7.    }

8.    size_t getResourceCount() const {

9.      return m_ResourceCount;

10.  }

11.

12.  size_t m_ResourceCount;

13.};

14.

15.int main() {

16.  lua_State *myLuaState = lua_open();

17.  luabind::open(myLuaState);

18.

19.  // 导出类，在Lua中调用ResourceCount属性会调用C++中的ResourceManager::getResourceCount

20.  // 属性定义有点象C++Builder里的__property定义，呵呵

21.  luabind::module(myLuaState) [

22.    luabind::class_<ResourceManager>("ResourceManager")

23.      .def("loadResource", &ResourceManager::loadResource)

24.      .property("ResourceCount", &ResourceManager::getResourceCount)

25.  ];

26.

27.  try {

28.    ResourceManager MyResourceManager;

29.

30.    // 把MyResourceManager定义成Lua的全局变量

31.    luabind::globals(myLuaState)["MyResourceManager"] = &MyResourceManager;

32.

33.    // 调用

34.    luaL_dostring(

35.      myLuaState,

36.      "MyResourceManager:loadResource(\"abc.res\") "

37.      "MyResourceManager:loadResource(\"xyz.res\") "

38.      " "

39.      "ResourceCount = MyResourceManager.ResourceCount "

40.    );

41.

42.    // 读出全局变量

43.    size_t ResourceCount = luabind::object_cast<size_t>(

44.      luabind::globals(myLuaState)["ResourceCount"]

45.    );

46.    cout << ResourceCount << endl;

47.  }

48.  catch(const std::exception &TheError) {

49.    cerr << TheError.what() << endl;

50.  }

51.

52.  lua_close(myLuaState);

53.}

附: Lua语法简介

1.语法约定

Lua语句用分号结尾，不过如果不写分号，Lua也会自己判断如何区分每条语句
    如:
        a=1 b=a*2 --这样写没有问题，但不太好看。
    建议一行里有多个语句时用分号隔开

变量名、函数名之类的命名规则与C语言一样：由字母，下划线和数字组成，但第一个字符不能是数字。并且不能和Lua的保留字相同。
    
    Lua是大小写敏感的
    
    使用两个减号--作为单行注释符，多行注释使用--[[...--]]

2.类型

Lua是动态类型语言，变量不要类型定义。Lua中有8个基本类型分别为：nil、boolean、number、string、userdata、function、thread和table。
    同一变量可以随时改变它的类型，如：

1.  a = 10                  --number

2.  a = "hello"             --string

3.  a = false               --boolean

4.  a = {10,"hello",false}  --table

5.  a = print               --function

使用type函数可以得到变量当前的类型，如print(type(a));
    
    nil         所有没有被赋值过的变量默认值为nil，给变量赋nil可以收回变量的空间。
    boolean     取值false和true。但要注意Lua中所有的值都可以作为条件。在控制结构的条件中除了false和nil为假，其他值都为真。所以Lua认为0和空串都是真。（注意，和C不一样哦）
    number      表示实数，Lua中没有整数。不用担心实数引起的误差，Lua的numbers可以处理任何长整数。
    string      字符串，Lua中的字符串可以存放任何包括0在内的二进制数据。可以使用单引号或双引号表示字符串，和C一样使用\作为转义符。也可以使用或 [[...]]表示字符串，它可以表示多行，而且不解释转义符(也可以是[=[...]=]、[==[]==]、...用于适应各种类型字符串)。另外要注意的是Lua中字符串是不可以修改的。
    function    函数，Lua中的函数也可以存储到变量中，可以作为其它函数的参数，可以作为函数的返回值。
    table       表，表是Lua特有的功能强大的东东，它是Lua中唯一的一种数据结构，它可以用来描述数组，结构，map的功能。
    userdata    userdata类型用来将任意C语言数据保存在Lua变量中。例如：用标准I/O库来描述文件。
    thread      线程。由coroutine表创建的一种数据类型，可以实现多线程协同操作。

3.表达式

算术运行符: 加+、减-、乘*、除/、幂^
    关系运算符：小于<、大于>、小于等于<=、大于等于>=、等于==、不等~=
    逻辑运算符：与and、或or、非not
        and和or的运算结果返回值是其中的操作数：
        a and b        -- 如果a为false，则返回a，否则返回b
        a or  b        -- 如果a为true，则返回a，否则返回b
        所以C中的三元运算符a?b:c在Lua中可以这样写:(a and b) or c
    连接运算符：连续两个小数点..，如：
        "hello" .. "world"  结果是 "helloworld"
        0 .. 1              结果是 "01"，当在一个数字后面写..时，必须加上空格以防止被解释错。
    取长度操作符：一元操作 #
        字符串的长度是它的字节数，table 的长度被定义成一个整数下标 n，它满足 t[n] 不是 nil 而 t[n+1] 为nil。

4.基本语法

赋值

a = a + 1
    Lua里的赋值还可以同时给多个变量赋值。变量列表和值列表的各个元素用逗号分开，赋值语句右边的值会依次赋给左边的变量。如:
    a, b = 10, 2*x    --相当于a=10; b=2*x
    x, y = y, x        --交换x和y
    如果赋值符左右个数不同时，Lua会自动丢弃多余值或以nil补足

局部变量

local i = 10
    使用local声明局部变量，局部变量只在所在的代码块内有效。
    如果不声明，默认为全局变量，这个变量在所有Lua环境中有效。
    代码块是指一个控制结构内，一个函数体，或者一个chunk（变量被声明的那个文件或者文本串），也可以直接使用do...end（相当于C中的{}）。
条件

1.  if 条件 then

2.      then-part

3.  elseif 条件n then

4.      elseif-part

5.  ..                --->多个elseif

6.  else

7.      else-part

8.  end;

循环

Lua中的循环有：while循环,repeat-until循环,for循环和for in循环。
    循环中可以用break跳出，Lua语法要求break和return只能是代码块的最后一句（放心，正常的代码都是满足这个要求的，break和 reuturn后面即使有代码也是执行不到的，再说了，大不了自己加个do...end好了^_^）
    如：

1.  local i = 1

2.  while a[i] do

3.      if a[i] == v then break end

4.      i = i + 1

5.  end

while循环

1.  while condition do

2.      statements;

3.  end;

repeat-until循环：

1.  repeat

2.      statements;

3.  until conditions;

for循环

1.  for var=exp1,exp2,exp3 do

2.      loop-part

3.  end

for将用exp3作为step从exp1（初始值）到exp2（终止值），执行loop-part。其中exp3可以省略，默认step=1

for in循环

1.  for 变量 in 集合 do

2.      loop-part

3.  end

实际上，
    for var_1, ..., var_n in explist do block end
    等价于

1.  do

2.      local _f, _s, _var = explist

3.      while true do

4.          local var_1, ... , var_n = _f(_s, _var)

5.          _var = var_1

6.          if _var == nil then break end

7.          block

8.      end

9.  end

如：

1.  a = {"windows","macos","linux",n=3}

2.  for k,v in pairs(a) do print(k,v) end

5.函数

1.  function 函数名 (参数列表)

2.      statements-list;

3.  end;

函数也可以一次返回多个值，如：

1.  function foo() return 'a','b','c'; end

2.  a,b,c = foo()

在Lua中还可以直接定义匿名函数，如
    print((function() return 'a','b','c' end)())