lua和C++相互调用

从lua调用C++函数和对象,利用LuaPlus可以方便的从C++中调用lua脚本,反过也一样。通过注册函数或类对象,lua便可以访问C++。

一、C风格函数注册
    Lua提供了C风格的回调函数注册,该函数原型如下:

int Callback(LuaState* state);

    无论是全局函数、类非虚函数、类虚函数,只要符合上面的原型,都可以向Lua注册。我们以全局函数为例,下面是我们提供的一个回调函数CStyleAddFunc:

int CStyleAddFunc(LuaState * state) 
{    LuaStack args(state);
      if( args[1].IsNumber() && args[2].IsNumber() )
      {    state->PushNumber(args[1].GetInteger() + args[2].GetInteger());
           return 1;     
      }     
      return 0; 
}

在回调函数中,我们通过栈来访问参数,栈中可以存贮多个参数,LuaStack args(state);语句获取栈对象供后续访问。     接下来判断参数是否是数字,如果两个参数都是数字,那么进行加操作,将结果压入栈中,将压入栈中的数据的个数返回。注意,返回值代表压入栈中的元素的个数,而不是某种计算结果或其它意义的返回值。通过改变返回值来查看程序的输出,这样可以对返回值的含义有个感性的了解。  

void TestCFunctionCallBack() 
{
   LuaStateOwner state;      //"print" need this
   state->OpenLibs();      //register my function CStyleAddFunc to Add
   state->GetGlobals().Register("Add", CStyleAddFunc);      //call my function and print the result   
   state->DoString("ret = Add(1,5);print(ret)"); 
}
   state->DoString("ret = Add(1,5); print(ret)");//该句用来从执行Lua命令串。我们先调用Add并将结果赋值给ret变量,然后打印ret的值。 main函数如下: 

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) 
{    
   TestCFunctionCallBack();   
   return 0;
}

要注册类的成员函数,则需要调用Register的另一种形式:

Register( const char* funcName, const Callee& callee, int (Callee::*func)(LuaState*), int nupvalues = 0 );

提供类实例指针和函数即可完成注册。下面是示例代码:

class CTestCallBack 
{ 
public: 
   int NonVirtualFunc(LuaState *state)     
   {   
    LuaStack args(state);     
    printf("In non-virtual member function. no msg. ");    
    return 0;
   }    
  
   int virtual VirtualFunc(LuaState *state)    
   {
    LuaStack args(state);     
    printf("In virtual member function.msg=%s ", args[1].GetString());      
    return 0;
   }
}; 

void TestClassMemberFuncReg() 
{    
   LuaStateOwner state;      //"print" need this    
   state->OpenLibs();   
   LuaObject globalobj = state->GetGlobals(); 
   CTestCallBack tcb;    
   globalobj.Register("MemberFunc", tcb, &CTestCallBack::NonVirtualFunc);    
   state->DoString("MemberFunc()");    
   globalobj.Register("VirMemberFunc", tcb, &CTestCallBack::VirtualFunc);    
   state->DoString("VirMemberFunc(‘Hi,myboy‘)"); 
}

修改一下main函数,将TestClassMemberFuncReg()加进去就可以看效果了

二、任意形式C++函数注册
    LuaPlus提供了 RegisterDirect() 来直接注册任意形式的函数,这样更为直接,不必受限于上述的函数原型,使用起来很方便。同样此函数像Register一样,可以注册类的成员函数(也需要显示指定this指针)。下面是代码:

float Add(float num1, float num2)   
{       
return num1 + num2;   
}  
class CForRegDirect  
{   
public:  
int Sum(int a, int b, int c)      
{  
     return a+b+c;  
}      //const is necessary  
virtual void SeeMessage(const char *msg)       
{  
     printf("msg=%s ", msg);  
}  
};  
void TestRegisterDirect()   
{  
LuaStateOwner state;  
state->OpenLibs();  
LuaObject gobj = state->GetGlobals();        //register global function directly       
gobj.RegisterDirect("Add", Add);       
state->DoString("print(Add(1.5, 2.3))");      //register memberfunction       
CForRegDirect forobj;       
gobj.RegisterDirect("MemberSum", forobj, CForRegDirect::Sum);       
state->DoString("print(MemberSum(1,2,7))");        
gobj.RegisterDirect("VirCMsg", forobj, CForRegDirect::SeeMessage);       
state->DoString("print(VirCMsg(‘haha,Do you see me?‘))");  
}

三、注册函子对象
    上面两节的方式可以实现简单的回调注册,注册类的成员函数时需要显式提供类指针,不适合用于映射C++中的类结构。 RegisterObjectFunctor()和元表(metatable)结合,提供了一种新的方法。我们不需要在注册函数时显式的提供this指针,作为替代,this指针可以从调用者的userdata或__object成员获取。    

  元表(metatable)是一个普通的表对象,它定义了一些可以被重写的操作,如add,sub,mul,index,call等,这些操作以"__"开头,如__add,__index等。加入你重写了__add,那么在执行add操作时就会调用你自己定义的__add操作。这种特性可以用来模拟C++中的类对象,注册函子对象正是利用了这种特性来实现的。    

  下面我们将一个C++类映射到Lua中。类代码如下:

class CMultiObject   
{   
public:  
   CMultiObject(int num) :m_num(num)  
   {     }  
    
   int Print(LuaState* state)  
   {  
    printf("%d ", m_num);  
    return 0;   
   }   
protected:      
   int m_num;   
  
};   
void TestRegObjectDispatchFunctor()  
{  
   LuaStateOwner state;  
   state->OpenLibs();      //create metaTable  
  
   LuaObject metaTableObj = state->GetGlobals().CreateTable("MultiObjectMetaTable");   
   metaTableObj.SetObject("__index", metaTableObj);     //register functor for multiobject   
   metaTableObj.RegisterObjectFunctor("Print", CMultiObject::Print);      //get a instances of CMultiObject  
  
   CMultiObject obj1(10);     //"clone" a object in lua, the lua object(here is table) has obj1‘s data   
   LuaObject obj1Obj = state->BoxPointer(&obj1);     //set lua object‘s metatable to MetaTableObj     
   obj1Obj.SetMetaTable(metaTableObj);     //put lua object to Global scope, thus it can be accessed later.   
   state->GetGlobals().SetObject("obj1", obj1Obj);     
  
   CMultiObject obj2(20);   
   LuaObject obj2Obj = state->BoxPointer(&obj2);       
   obj2Obj.SetMetaTable(metaTableObj);   
   state->GetGlobals().SetObject("obj2", obj2Obj);      //now call Print and Print2       
   state->DoString("obj1:Print();");   
   state->DoString("obj2:Print();");  
}  

    首先我们需要生成一个元表(metatable),将C++类的成员函数注册到该元表中。然后依据CMultiObject的实例生成lua中与其对应的对象(也是表),将该对象的metatable(也即该表的__object成员)设置为之前产生的元表。最后将新生成的lua对象放置到全局作用域中,这样后面就可以直接引用这些对象。我们可以做这样的近似理解:每个实例的数据元素存放在与已对应的lua table中,而类的成员函数则存放在metatable中(函子对象)。当调用obj1obj:Print()时,会先找到其metatable,然后在metatable中找Print()函数。这样便实现了类似C++中的类结构。每个实例有自己的数据,而所有实例共享一份方法列表。

  另外一种方式是利用表的userdata来实现,需要先创建一个lua表对象,然后将C++对象obj1设置为该表的userdata(也是设置其__object成员),再将该表对象的metatable设置为我们之前创建的元表。最后就可以用表明来调用Print函数。代码如下:

LuaObject table1Obj = state->GetGlobals().CreateTable("table1");
table1Obj.SetLightUserData("__object", &obj1);   
table1Obj.SetMetaTable(metaTableObj);    
LuaObject table2Obj = state->GetGlobals().CreateTable("table2"); 
table2Obj.SetLightUserData("__object", &obj2);   
table2Obj.SetMetaTable(metaTableObj);   
state->DoString("table1:Print()"); 
state->DoString("table2:Print()");

注册函子对象(RegisterObjectFunctor)这种方式的限制在于:要注册的函数必须符合原型(int Callback(LuaState* state);)。为了打破这种限制,LuaPlus提供了另外一种方式。

四、直接注册函子对象

    直接注册函子对象(RegisterObjectDirect)和RegisterDirect类似,不考虑函数原型,可以直接向元表注册任意形式的函数。      

  为CMultiObject添加新的成员函数:

void Print2(int num)   
{        
   printf("%d %d\n", m_num, num);   
}   

调用RegisterObjectDirect方法:

metaTableObj.RegisterObjectDirect("Print2", (CMultiObject*)0, &CMultiObject::Print2); 

第二个参数(CMultiObject*)0有点奇怪,这是模板参数的需要。 
最后: 

state->DoString("obj1:Print2(5)");    
state->DoString("obj2:Print2(15)");   
state->DoString("table1:Print2(5)");     
state->DoString("table2:Print2(15)");

五、注销回调

    注销回调是件简单的事情,调用SetNil("yourCallBack")即可,如: 

gobj.SetNil("Add");
metaTableObj.SetNil("Print2"); 

转载自http://hi.baidu.com/li9chuan/blog/item/e65e1d6dc0bd79f642169461.html


    

 

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