浅析C\C++和Lua的通信方式

为了实现Lua和其他语言之间的通信，Lua虚拟机为C\C++提供了两个特性：

一，Lua_State状态机

lua_State主要是管理一个lua虚拟机的执行环境, 一个lua虚拟机可以有多个执行环境。Lua虚拟机通过维护这样一个虚拟栈来实现两种之间的通信，lua_State定义如下：

struct lua_State {
 CommonHeader;
 lu_byte status;
 StkId top; /* first free slot in the stack */
 global_State *l_G;
 CallInfo *ci; /* call info for current function */
 const Instruction *oldpc; /* last pc traced */
 StkId stack_last; /* last free slot in the stack */
 StkId stack; /* stack base */
 int stacksize;
 unsigned short nny; /* number of non-yieldable calls in stack */
 unsigned short nCcalls; /* number of nested C calls */
 lu_byte hookmask;
 lu_byte allowhook;
 int basehookcount;
 int hookcount;
 lua_Hook hook;
 GCObject *openupval; /* list of open upvalues in this stack */
 GCObject *gclist;
 struct lua_longjmp *errorJmp; /* current error recover point */
 ptrdiff_t errfunc; /* current error handling function (stack index) */
 CallInfo base_ci; /* CallInfo for first level (C calling Lua) */
};

1，虚拟栈的管理, 包括管理整个栈和当前函数使用的栈的情况

2，CallInfo的管理, 包括管理整个CallInfo数组和当前函数的CallInfo

3，hook相关的, 包括hookmask, hookcount, hook函数等

4，global_State是全局唯一的，存放多个lua_State之间的一些共享数据

5，gc的一些管理和当前栈中upvalue的管理

6，错误处理的支持等等

C\C++和Lua拥有不同的数据类型，要实现两者之间的数据通信怎么办？Lua虚拟机提供Lua_State这样一种数据结构。任何一种数据从C\C++传入Lua虚拟机中，Lua都会将这类数据转换为一种通用的结构lua_TValue，并且将数据复制一份，将其压入虚拟栈中。lua_TValue定义如下：

struct lua_TValue {
 TValuefields;
};

#define TValuefields \
  union { struct { Value v__; int tt__; } i; double d__; } u

union Value {
 GCObject *gc;  /* collectable objects */
 void *p;     /* light userdata */
 int b;      /* booleans */
 lua_CFunction f; /* light C functions */
 numfield     /* numbers */
};

Lua有自己的GC，C\C++由自己申请和释放内存，所以两者之间的内存管理是独立的。从C\C++中传递数据到Lua虚拟机会发生数据拷贝，从Lua虚拟机中传递出来是直接从虚拟栈中取值或者地址，所以数据从虚拟栈中pop之后，是否依然是有效引用需要额外注意。

二，C API

Lua脚本实现交互提供了一系列的C API，常用API有：

luaL_newstate函数用于初始化一个lua_State实例

luaL_openlibs函数用于打开Lua中的所有标准库，如io库、string库等。

luaL_loadbuffer编译了buff中的Lua代码，如果没有错误，则返回0，同时将编译后的程序块压入虚拟栈中。

lua_pcall函数会将程序块从栈中弹出，并在保护模式下运行该程序块。执行成功返回0，否则将错误信息压入栈中。

lua_tostring函数中的-1，表示栈顶的索引值，栈底的索引值为1，以此类推。该函数将返回栈顶的错误信息，但是不会将其从栈中弹出。

lua_pop是一个宏，用于从虚拟栈中弹出指定数量的元素，这里的1表示仅弹出栈顶的元素。

lua_close用于释放状态指针所引用的资源。

入栈操作：

Lua针对每种C类型，都有一个C API函数与之对应，如：

void lua_pushnil(lua_State* L);  --nil值

void lua_pushboolean(lua_State* L, int b); --布尔值

void lua_pushnumber(lua_State* L, lua_Number n); --浮点数

void lua_pushinteger(lua_State* L, lua_Integer n);  --整型

void lua_pushlstring(lua_State* L, const char* s, size_t len); --指定长度的内存数据

void lua_pushstring(lua_State* L, const char* s);  --以零结尾的字符串，其长度可由strlen得出。

出栈操作：

API使用“索引”来引用栈中的元素，第一个压入栈的为1，第二个为2，依此类推。我们也可以使用负数作为索引值，其中-1表示为栈顶元素，-2为栈顶下面的元素，同样依此类推。

Lua提供了一组特定的函数用于检查返回元素的类型，如：

int lua_isboolean (lua_State *L, int index);

int lua_iscfunction (lua_State *L, int index);

int lua_isfunction (lua_State *L, int index);

int lua_isnil (lua_State *L, int index);

int lua_islightuserdata (lua_State *L, int index);

int lua_isnumber (lua_State *L, int index);

int lua_isstring (lua_State *L, int index);

int lua_istable (lua_State *L, int index);

int lua_isuserdata (lua_State *L, int index);

以上函数，成功返回1，否则返回0。需要特别指出的是，对于lua_isnumber而言，不会检查值是否为数字类型，而是检查值是否能转换为数字类型。

如有任何疑问和建议，欢迎指出讨论，谢谢~

赞 (0)

相关推荐

  • Android 模拟器(JAVA)与C++ socket 通讯 分享

    C++ 作为Client端view plaincopy to clipboardprint? 复制代码 代码如下: // Client.cpp : Defines the entry point for the console application.     //     #include "stdafx.h"     #include      #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")     #define  MAX_BUF_SIZE

  • 深入分析Visual C++进行串口通信编程的详解

    利用Visual C++在windows环境下设计异步串行通信程序可以使用不同的方法.一种方法可以使用windows系统提供的串行口API函数:另一种方法可以直接使用Microsoft公司提供的ActiveX控件MSCOMM.OCX.利用MSCOMM.OCX控件进行串行口程序设计相对比较简单,只要对该控件的属性.事件和方法进行设置和操作,就能完成简单的串行通信功能.而直接使用windows系统提供的串行口API函数则相对较为灵活.试验中,可根据自己的情况任意其中一种进行编程.以下针对如何使用wi

  • vc++实现的tcp socket客户端和服务端示例

    Tcp Server 复制代码 代码如下: #include <WinSock2.h>#include <stdio.h> #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") int main(){ // initial socket library WORD wVerisonRequested; WSADATA wsaData; int err; wVerisonRequested = MAKEWORD(1, 1); err = WSASta

  • Lua和C++的通信流程分解

    Lua和C++的通信流程分解

    网上关于Lua的教程似乎还没有泛滥,最近刚好学习在Cocos2d-x使用Lua,当然了,我是写教程狂,我会分享我的学习心得的~ (旁白:我噗~!每次你写东西我就要吐槽,你不累么= =)   这是第一课,先来让Lua和C++认识一下,顺便让它们逛街吃饭牵小手什么的- (旁白:...吹,继续吹) 1. Lua的堆栈和全局表 我们来简单解释一下Lua的堆栈和全局表,堆栈大家应该会比较熟悉,它主要是用来让C++和Lua通信的,是的,它们并不认识对方,只能通过堆栈来沟通,就像写信一样. (旁白:它们不会用

  • C++实现获取IP、子网掩码、网关、DNS等本机网络参数的方法

    本文以一个完整实例形式介绍了C++实现获取IP.子网掩码.网关.DNS等本机网络参数的方法,供大家参考,具体的完整实例如下: #pragma comment(lib,"Ws2_32.lib") #include <Iphlpapi.h> #pragma comment(lib, "Iphlpapi.lib") using namespace std; typedef struct tagNetworkCfg { char szIP[18]; char s

  • C++广播通信实例

    本文实例讲述了C++实现广播通信的方法.分享给大家供大家参考.具体实现方法如下: 广播通信代码框架: 1. 协议都是: 复制代码 代码如下: SOCKET s = ::socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); 2. 服务端设置选项 复制代码 代码如下: BOOL bBroadcast = TRUE;  ::setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, (char*)&bBroadcast, sizeof(BOOL)); 3. 服务端向255

  • C++设置系统时间及系统时间网络更新的方法

    本文实例讲述了C++设置系统时间及系统时间网络更新的方法.分享给大家供大家参考.具体实现方法如下: 复制代码 代码如下: //根据返回的时间设置系统时间 void setTimeFromTP(ULONG ulTime) {      FILETIME ft;      SYSTEMTIME st;        //将基准时间转换成windows文件时间      st.wYear = 1900;      st.wMonth = 1;      st.wDay = 1;      st.wHo

  • Lua和C++的通信流程代码实例

    上一章传送门:http://www.jb51.net/article/55088.htm 本章我们来学习一个小Demo,也就是上一章中的场景:C++从Lua中获取一个全局变量的字符串. 1. 引入头文件 我们来看看要在C++中使用Lua,需要些什么东西 复制代码 代码如下: /*    文件名:    HelloLua.h    描 述:    Lua Demo    创建人:    笨木头    创建日期:   2012.12.24 */ #ifndef __HELLO_LUA_H_ #def

  • 浅析C\C++和Lua的通信方式

    为了实现Lua和其他语言之间的通信,Lua虚拟机为C\C++提供了两个特性: 一,Lua_State状态机 lua_State主要是管理一个lua虚拟机的执行环境, 一个lua虚拟机可以有多个执行环境.Lua虚拟机通过维护这样一个虚拟栈来实现两种之间的通信,lua_State定义如下: struct lua_State { CommonHeader; lu_byte status; StkId top; /* first free slot in the stack */ global_Stat

  • Lua中的table浅析

    Lua中的table浅析

    Lua的table提供了Map的功能,实现了"关联数组",并且整数.字符串甚至nil都可以作为索引/key:table没有固定的大小.   基于table,可以表示普通数组.符号表.集合.记录.队列和其他数据结构.   而Lua也是通过table来解决模块(module).包(package)和对象(Object)的. 例如io.read表示使用"read"来索引table io.   在Lua中,table既不是值也不是"变量",而是对象,可以

  • LUA中的闭包(closure)浅析

    之前对closure一知半解,在网上也找不到一篇文章能把它说清楚,今天好像第一次对它有点清晰的了解 了,写个BLOG记念一下 lua的函数是一种 First-Class Value 的东西, 到底是啥? 就是它们与传统类型的变值没啥区别, 可以 存到一个变量中, 可以 存到table中, 可以 作为实参传递给其它函数, 可以 作为其它函数的返回值. 它们还具有特定的词法域(Lexical Scoping), 也就是说, 一个函数可以嵌套在另一个函数中, 内部的函数可以访问外部函数中的变量. 如下

  • Lua中字符串（string）浅析

    Lua中字符串可以使用""或''声明,类似Javascript中的用法. 复制代码 代码如下: > ="sdfdsf" sdfdsf > ='sfdd' sfdd > ='abc"' abc" > ="abc'" abc' 同Java.Python一样,Lua的字符串是不可修改的值,可以通过string.gsub函数来替换字符串中的子串: 复制代码 代码如下: > s = string.gsub(

  • Lua面向对象之类和继承浅析

    Lua中的table就是一种对象,但是如果直接使用仍然会存在大量的问题,如下: 复制代码 代码如下: Account = {balance = 0}  function Account.withdraw(v)      Account.balance = Account.balance - v  end  --下面是测试调用函数  Account.withdraw(100.00) 在上面的withdraw函数内部依赖全局变量Account,一旦发生改变,将会导致withdraw不能正常工作,如:

  • Lua模块和模块载入浅析

    在lua中,我们可以直接使用requeire("model_name")来载入别的文件,文件的后缀名是.lua,载入的时候直接执行那个文件了. 比如:my.lua 文件中 复制代码 代码如下: print("hello world!") 当我require("my")时,那么会直接输出hello world! 特别注意: 1.用require载入相同的文件时,只有第一次执行,以后都不执行. 2.如果你想让每次载入都执行文件,那么可以使用dofil

  • 浅析Lua中的迭代器

    迭代器是一种结构,使能够遍历所谓的集合或容器中的元素.在Lua中,这些集合通常是指那些用于创建各种数据结构,如数组表. 一般对于迭代器 一个通用的迭代器提供的键值对集合中的每个元素.下面一个简单的实例. 复制代码 代码如下: array = {"Lua", "Tutorial"} for key,value in ipairs(array) do    print(key, value) end 当我们运行上面的代码之后将得到下面的输出 复制代码 代码如下: 1 

  • Lua中的迭代器（iterator）浅析

    Lua有迭代器的概念,通过不同的迭代器,几乎可以遍历所有的东西.标准库提供的几种迭代器:io.lines(迭代文件中的每行), pairs(迭代table元素),ipairs(迭代数组元素), string.gmatch(迭代字符串中单词)等. 另外,可以自定义迭代器 使用pairs迭代器变量table 复制代码 代码如下: > t = {2,3,4,5} > for i,v in pairs(t) do >> print(i .. ' = ' .. v) >> end

  • Lua中的迭代器浅析

    今天学习的内容还蛮有意思的,让我兴奋了一下~ 1.迭代器 什么是迭代器?别傻了,我最讨厌的就是名词解释了,反正就是用来遍历集合的一种方式. 比如,我们最常用的pairs,如下代码: 复制代码 代码如下: local t = {"fdsd", "445"};        for k, v in pairs(t) do         print("k=" .. k .. ", v=" .. v);     end 这是一次遍历

  • Lua中的源代码预编译浅析

    Lua中的源代码预编译浅析

    尽管Lua被称为是一种解释型的语言,但Lua确实允许在运行源代码之前,将源代码预编译成一种中间形式(类比Python的.pyc).区别解释型语言的主要特征在于编译器是否是语言运行时库的一部分,即是否有能力执行动态生成的代码(Lua可以通过dofile执行Lua代码). 其实,dofile的核心功能是由loadfile完成的,可以这样来定义dofile: loadfile并不是执行代码,而只是编译,返回一个函数,由dofile执行. 如果多次运行一个文件,可以只调用一次loadfile,重复调用其

随机推荐