Lua 与 C 语言的结合：嵌入与扩展实战

// 文件名：example.c
#include <lua.h>
#include <lauxlib.h>
#include <lualib.h>

// 定义一个 C 函数，该函数将被 Lua 调用
static int my_c_function(lua_State* L) {
    // 假设我们从 Lua 栈中获取一个数字参数
    int param = luaL_checkinteger(L, 1);
    // 在 C 中处理这个参数
    int result = param * 2; // 示例：将参数乘以 2
    // 将结果压入 Lua 栈并返回结果的个数
    lua_pushinteger(L, result);
    return 1;
}

// 定义一个数组，包含要注册的 C 函数
static const luaL_Reg my_lib[] = {
    {"myFunction", my_c_function},
    {NULL, NULL}  // 注册表结束标志
};

// 初始化 C 库供 Lua 使用
int luaopen_mylibrary(lua_State* L) {
    luaL_newlib(L, my_lib);  // 创建新的 Lua 表，并将其作为库注册
    return 1;
}

gcc -Wall -shared -o libmylibrary.so example.c -I /usr/local/include/lua/5.3

-- 文件名：example.lua
-- 加载 C 扩展
local mylibrary = require("mylibrary")

-- 调用 C 扩展中的函数
local result = mylibrary.myFunction(10)
print("Result from C function:", result)

lua example.lua

// 文件名：embed.c
#include <lua.h>
#include <lauxlib.h>
#include <lualib.h>

int main(void) {
    // 创建 Lua 虚拟机
    lua_State* L = luaL_newstate();
    luaL_openlibs(L);  // 打开标准库

    // 加载并执行脚本文件
    if (luaL_dofile(L, "script.lua") != LUA_OK) {
        fprintf(stderr, "Lua error: %s\n", lua_tostring(L, -1));
        lua_close(L);
        return 1;
    }

    // 取得全局函数 add 并压栈
    lua_getglobal(L, "add");
    lua_pushinteger(L, 10);  // 第一个参数
    lua_pushinteger(L, 32);  // 第二个参数

    // 保护模式调用：2 个参数，1 个返回值
    if (lua_pcall(L, 2, 1, 0) != LUA_OK) {
        fprintf(stderr, "Call error: %s\n", lua_tostring(L, -1));
        lua_pop(L, 1);
    } else {
        printf("Result from Lua: %d\n", (int)lua_tointeger(L, -1));
        lua_pop(L, 1);  // 弹出返回值
    }

    lua_close(L);  // 销毁虚拟机
    return 0;
}

-- 文件名：script.lua
function add(a, b)
    return a + b
end

gcc -o embed embed.c -I /usr/local/include/lua5.4 -llua5.4
./embed
# 输出：Result from Lua: 42

#include <lua.h>
#include <lauxlib.h>
#include <lualib.h>

void createTable(lua_State* L) {
    // 创建一个新的空表
    lua_newtable(L);
    
    // 向表中添加元素
    lua_pushstring(L, "key1");  // 将字符串 "key1" 压入栈
    lua_pushinteger(L, 123);    // 将整数 123 压入栈
    lua_settable(L, -3);        // 将 "key1" 与 123 关联，并从栈中弹出这两个元素

    // 将创建的表留在栈顶
}

void accessTable(lua_State* L) {
    // 假设栈顶元素是一个表
    lua_getfield(L, -1, "key1");  // 获取表中 "key1" 对应的值
    if (!lua_isnil(L, -1)) {
        int value = lua_tointeger(L, -1);  // 转换并获取值
        printf("Value of key1: %d\n", value);
    }
    lua_pop(L, 1);  // 弹出栈顶元素
}

void iterateTable(lua_State* L) {
    if (!lua_istable(L, -1)) {
        return;
    }

    lua_pushnil(L);  // 将 nil 压入栈，作为遍历的初始键
    while (lua_next(L, -2) != 0) {
        // 栈现在包含键、值、表
        const char* key = lua_tostring(L, -2);
        int value = lua_tointeger(L, -1);
        printf("Key: %s, Value: %d\n", key, value);

        lua_pop(L, 1);  // 弹出值，留下键，为下次 lua_next 做准备
    }
}

void manipulateString(lua_State* L) {
    const char* str = "Hello, World!";
    lua_pushstring(L, str);  // 将字符串压入栈

    // 获取字符串长度
    size_t len;
    const char* luaStr = lua_tolstring(L, -1, &len);
    printf("String length: %zu\n", len);

    // 截取字符串的一部分
    lua_pushlstring(L, luaStr + 7, 5);  // 从索引 7 开始，长度为 5 的子字符串
}

void handleError(lua_State* L) {
    // 假设栈顶是要调用的函数，无参数
    if (lua_pcall(L, 0, 0, 0) != LUA_OK) {
        // 出错时错误信息在栈顶
        const char* errorMsg = lua_tostring(L, -1);
        printf("Error: %s\n", errorMsg);
        lua_pop(L, 1);  // 清除错误信息
    }
}

static const luaL_Reg my_lib[] = {
    {"createTable", createTable},
    {"accessTable", accessTable},
    {"iterateTable", iterateTable},
    {"manipulateString", manipulateString},
    {NULL, NULL}
};

int luaopen_mylibrary(lua_State* L) {
    luaL_newlib(L, my_lib);
    return 1;
}

local ffi = require("ffi")
ffi.cdef[[
int printf(const char *fmt, ...);
]]
ffi.C.printf("Hello from FFI: %d\n", 42)