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，翻过也一样。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。要注册回到只需调用Register函数即可，这在第一篇中已经用到。下面是测试函数：

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;

}

编译运行，一切OK。我们也可以从Lua脚本文件中调用注册的回调函数，第一篇中有演示。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 " );

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三、注册函子对象

四、直接注册函子对象

五、注销回调

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