Lua脚本在C++下的舞步(二)

Lua脚本在C++下的舞步(二),第1张

概述上一节讲了一些基本的Lua应用,或许你会说,还是很简单么。呵呵,恩,是的,本来Lua就是为了让大家使用的方便快捷而设计的。如果设计的过为复杂,就不会有人使用了。 下面,我要强调一下,Lua的栈的一些概念,因为这个确实很重要,你会经常用到。熟练使用Lua,最重要的就是要时刻知道什么时候栈里面的数据是什么顺序,都是什么。如果你能熟练知道这些,实际你已经是Lua运用的高手了。 说真的,第一次我接触栈的时

上一节讲了一些基本的Lua应用,或许你会说,还是很简单么。呵呵,恩,是的,本来Lua就是为了让大家使用的方便快捷而设计的。如果设计的过为复杂,就不会有人使用了。
下面,我要强调一下,Lua的栈的一些概念,因为这个确实很重要,你会经常用到。熟练使用Lua,最重要的就是要时刻知道什么时候栈里面的数据是什么顺序,都是什么。如果你能熟练知道这些,实际你已经是Lua运用的高手了。
说真的,第一次我接触栈的时候,没有把它想的很复杂,倒是看了网上很多的关于Lua的文章让我对栈的理解云里雾里,什么元表,什么User,什么局部变量,什么全局变量位移。说的那叫一个晕。本人脑子笨,理解不了这么多,也不知道为什么很多人喜欢把Lua栈弄的七上八下,代码晦涩难懂。后来实在受不了了,去Lua网站下载了Lua的文档,写的很清晰。Lua的栈实际上几句话足以。
当你初始化一个栈的时候,它的栈底是1,而栈顶相对位置是-1,说形象一些,你可以把栈想象成一个环,有一个指针标记当前位置,如果-1,就是当前栈顶,如果是-2就是当前栈顶前面一个参数的位置。以此类推。当然,你也可以正序去取,这里要注意,对于Lua的很多API,下标是从1开始的。这个和C++有些不同。而且,在栈的下标中,正数表示绝对栈底的下标,负数表示相对栈顶的相对地址,这个一定要有清晰的概念,否则很容易看晕了。
让我们看一些例子,加深理解。

lua_pushnumber(m_pState,11);
lua_pushnumber(m_pState,12);

int nIn = lua_gettop(m_pState);  <–这里加了一行, lua_gettop()这个API是告诉你目前栈里元素的个数。
如果仅仅是Push两个参数,那么nIn的数值是2,对。没错。那么咱们看看栈里面是怎么放的。我再加两行代码。

lua_pushnumber(m_pState,12);

int nIn = lua_gettop(m_pState)

int nData1 = lua_tonumber(m_pState,1);     <–读取栈底第一个绝对坐标中的元素
int nData2 = lua_tonumber(m_pState,2);     <–读取栈底第二个绝对坐标中的元素
printf(“[Test]nData1  = %d,nData2  = %d./n”);
如果是你,凭直觉,告诉我答案是什么?
现在公布答案,看看是不是和你想的一样。
[Test]nData1  = 11,nData2  = 12
呵呵,那么,如果我把代码换成

lua_pushnumber(m_pState,-1);     <–读取栈顶第一个相对坐标中的元素
int nData2 = lua_tonumber(m_pState,-2);     <–读取栈顶第二个相对坐标中的元素
printf(“[Test]nData1  = %d,nData2  = %d./n”);

请你告诉我输出是什么?
答案是
[Test]nData1  = 12,nData2  = 11
呵呵,挺简单的吧,对了,其实就这么简单。网上其它的高阶运用,其实大部分都是对栈的位置进行调整。只要你抓住主要概念,看懂还是不难的。什么元表,什么变量,其实都一样,抓住核心,时刻知道栈里面的样子,就没有问题。
好了,回到我上一节的那个代码。

bool CLuaFn::CallfileFn(const char* pFunctionname,int nParam1,int nParam2)
{
        int nRet = 0;
        if(NulL == m_pState)
        {
                printf(“[CLuaFn::CallfileFn]m_pState is NulL./n”);
                return false;
        }

        lua_getglobal(m_pState,pFunctionname);

        lua_pushnumber(m_pState,nParam1);
        lua_pushnumber(m_pState,nParam2);

        int nIn = lua_gettop(m_pState); <–在这里加一行。

        nRet = lua_pcall(m_pState,2,1,0);
        if (nRet != 0)
        {
                printf(“[CLuaFn::CallfileFn]call function(%s) error(%d)./n”,pFunctionname,nRet);
                return false;
        }

        if (lua_isnumber(m_pState,-1) == 1)
        {
                int nSum = lua_tonumber(m_pState,-1);
                printf(“[CLuaFn::CallfileFn]Sum = %d./n”,nSum);
        }

        int nOut = lua_gettop(m_pState); <–在这里加一行。

        return true;
}

nIn的答案是多少?或许你会说是2吧,呵呵,实际是3。或许你会问,为什么会多一个?其实我第一次看到这个数字,也很诧异。但是确实是3。因为你调用的函数名称占据了一个堆栈的位置。其实,在获取nIn那一刻,堆栈的样子是这样的(函数接口地址,参数1,参数2),函数名称也是一个变量入栈的。而nOut输出是1,lua_pcall()函数在调用成功之后,会自动的清空栈,然后把结果放入栈中。在获取nOut的一刻,栈内是这幅摸样(输出参数1)。
这里就要再迁出一个更重要的概念了,Lua不是C++,对于C++程序员而言,一个函数会自动创建栈,当函数执行完毕后会自动清理栈,Lua可不会给你这么做,对于Lua而言,它没有函数这个概念,一个栈对应一个lua_State指针,也就是说,你必须手动去清理你不用的栈,否则会造成垃圾数据占据你的内存。
不信?那么咱们来验证一下,就拿昨天的代码吧,你用for循环调用100万次。看看nOut的输出结果。。我相信,程序执行不到100万次就会崩溃,而你的内存也会变的硕大无比。而nOut的输出也会是这样的 1,3,4,5,6。。。。。
原因就是,Lua不会清除你以前栈内的数据,每调用一次都会给你生成一个新的栈元素插入其中。
那么怎么解决呢?呵呵,其实,如果不考虑多线程的话,在你的函数最后退出前加一句话,就可以轻松解决这个问题。(Lua栈 *** 作是非线程安全的!)

lua_settop(m_pState,-2);
这句话的意思是什么?lua_settop()是设置栈顶的位置,我这么写,意思就是,栈顶指针目前在当前位置的-2的元素上。这样,我就实现了对栈的清除。仔细想一下,是不是这个道理呢?

bool CLuaFn::CallfileFn(const char* pFunctionname,nSum);
        }

        int nOut = lua_gettop(m_pState); <–在这里加一行。
        lua_settop(m_pState,-2);             <–清除不用的栈。

        return true;
}

好了,再让我们运行100万次,看看你的程序内存,看看你的程序还崩溃不?
如果你想打印 nOut的话,输出会变成1,1。。。。
最后说一句,lua_tonumber()或lua_tostring()还有以后我们要用到的lua_touserdata()一定要将数据完全取出后保存到你的别的变量中去,否则会因为清栈 *** 作,导致你的程序异常,切记!

呵呵,说了这么多,主要是让大家如何写一个严谨的Lua程序,不要运行没两下就崩溃了。好了,基础栈的知识先说到这里,以后还有一些技巧的运用,到时候会给大家展示。
下面说一下,Lua的工具。(为什么要说这个呢?呵呵,因为我们下一步要用到其中的一个帮助我们的开发。)
呵呵,其实,Lua里面有很多简化开发的工具,你可以去
http://www.sourceforge.net/去找一下。它们能够帮助你简化C++对象与Lua对象互转之间的代码。
这里说几个有名的,当然可能不全。

(lua tinker)如果你的系统在windows下,而且不考虑移植,那么我强烈推荐你去下载一个叫做lua tinker的小工具,整个工具非常简单,一个.h和一个.cpp。直接就可以引用到你的工程中,连独立编译都不用,这是一个韩国人写的Lua与 C++接口转换的类,十分方便,代码简洁(居家旅行,必备良药)。它是基于模板的,所以你可以很轻松的把你的C++对象绑定到Lua中。代码较长,呵呵,有兴趣的朋友可以给我留言索要lua tinker的例子。就不贴在这里了。不过我个人不推荐这个东西,因为它在linux下是编译不过去的。它使用了一种g++不支持的模板写法,虽然有人在尝试把它修改到linux下编译,但据我所知,修改后效果较好的似乎还没有。不过如果你只是在  windows下,那就没什么可犹豫的,强烈推荐,你会喜欢它的。

(Luabinder)相信用过Boost库的朋友,或许对这个家伙很熟悉。它是一个很强大的linux下Lua扩展包,帮你封装了很多Lua的复杂 *** 作,主要解决了绑定C++对象和Lua对象互动的关系,非常强大,不过嘛,对于freeeyes而言,还是不推荐,因为freeeyes很懒,不想为了一个Lua还要去编译一个庞大的boost库,当然,见仁见智,如果你的程序本身就已经加载了boost,那么就应该毫不犹豫的选择它。

(lua++)呵呵,这是我最喜欢,也是我一直用到现在的库,比较前两个而言,lua++的封装性没有那么好,很多东西还是需要一点代码的,不过之所以我喜欢,是因为它是用C写的,可以在windows下和linux下轻松转换。如果鱼与熊掌不能兼得,那么我宁愿选择一个兼顾两者的东西,如果有的话,呵呵。当然,lua++就是这么一个东西,如果你继续看我的文章,或许你也会喜欢它的。

好了,废话少说,就让我选择lua++作为我们继续进行下去的垫脚石吧。
说到Lua++(
http://www.codenix.com/~tolua/),这个东西还是挺有渊源的,请你先下载一个。我教你怎么编译。

还记得我昨天说过如何编译Lua么,现在请你再做一遍,不同的是,请把lua++的程序包中的src/lib中的所有h和cpp,还有include下的那个.h拷贝到你上次建立的lua工程中。然后全部添加到你的静态链接库工程中去,重新编译。会生成一个新的lua.lib,这个lua就自动包含了lua++的功能。最后记得把tolua++.h放在你的Include文件夹下。
行了,我们把上次CLuaFn类稍微改一下。

extern “C”
{
        #include “lua.h”
        #include “lualib.h”
        #include “lauxlib.h”
        #include “tolua++”   //这里加一行
};

class CLuaFn
{
public:
        CLuaFn(voID);
        ~CLuaFn(voID);

        voID Init();            //初始化Lua对象指针参数
        voID Close();         //关闭Lua对象指针

        bool LoadLuafile(const char* pfilename);                              //加载指定的Lua文件
        bool CallfileFn(const char* pFunctionname,int nParam2);        //执行指定Lua文件中的函数

private:
        lua_State* m_pState;   //这个是Lua的State对象指针,你可以一个lua文件对应一个。
};

行了,这样我们就能用Lua++下的功能了。
昨天,大家看到了 bool CallfileFn(const char* pFunctionname,int nParam2);这个函数的运用。演示了真么调用Lua函数。
下面,我改一下,这个函数。为什么?还是因为freeeyes很懒,我可不想每有一个函数,我都要写一个C++函数去调用,太累!我要写一个通用的!支持任意函数调用的接口!
于是我创建了两个类。支持任意参数的输入和输出,并打包送给lua去执行,说干就干。

#ifndef _ParaMDATA_H
#define _ParaMDATA_H

#include <vector>

#define MAX_ParaM_200 200

using namespace std;

struct _ParamData
{
public:
        voID* m_pParam;
        char  m_szType[MAX_ParaM_200];
        int   m_TypeLen;

public:
        _ParamData()
        {
                m_pParam    = NulL;
                m_szType[0] = ‘/0′;
                m_TypeLen   = 0;
        };

        _ParamData(voID* pParam,const char* szType,int nTypeLen)
        {
                SetParam(pParam,szType,nTypeLen);
        }

        ~_ParamData() {};

        voID SetParam(voID* pParam,int nTypeLen)
        {
                m_pParam = pParam;
                sprintf(m_szType,“%s”,szType);
                m_TypeLen = nTypeLen;
        };

        bool SetData(voID* pParam,int nLen)
        {
                if(m_TypeLen < nLen)
                {
                        return false;
                }

                if(nLen > 0)
                {
                        memcpy(m_pParam,pParam,nLen);
                }
                else
                {
                        memcpy(m_pParam,m_TypeLen);
                }
                return true;
        }

        voID* Getparam()
        {
                return m_pParam;
        }

        const char* GetType()
        {
                return m_szType;
        }

        bool CompareType(const char* pType)
        {
                if(0 == strcmp(m_szType,pType))
                {
                        return true;
                }
                else
                {
                        return false;
                }
        }
};

class CParamGroup
{
public:
        CParamGroup() {};
        ~CParamGroup()
        {
                Close();
        };

        voID Init()
        {
                m_vecParamData.clear();
        };

        voID Close()
        {
                for(int i = 0; i < (int)m_vecParamData.size(); i++)
                {
                        _ParamData* pParamData = m_vecParamData;
                        delete pParamData;
                        pParamData = NulL;
                }
                m_vecParamData.clear();
        };

        voID Push(_ParamData* pParam)
        {
                if(pParam != NulL)
                {
                        m_vecParamData.push_back(pParam);
                }
        };

        _ParamData* GetParam(int nIndex)
        {
                if(nIndex < (int)m_vecParamData.size())
                {
                        return m_vecParamData[nIndex];
                }
                else
                {
                        return NulL;
                }
        };

        int GetCount()
        {
                return (int)m_vecParamData.size();
        }

private:
        typedef vector<_ParamData*> vecParamData;
        vecParamData m_vecParamData;
};

#endif

#endif

我创建了两个类,把Lua要用到的类型,数据都封装起来了。这样,我只需要这么改写这个函数。
bool CallfileFn(const char* pFunctionname,CParamGroup& ParamIn,CParamGroup& ParamOut);
它就能按照不同的参数自动给我调用,嘿嘿,懒到家吧!
其实这两个类很简单,_ParamData是参数类,把你要用到的参数放入到这个对象中去,标明类型的大小,类型名称,内存块。而CParamGroup负责将很多很多的_ParamData打包在一起,放在vector里面。

好了,让我们看看CallfileFn函数里面我怎么改的。

bool CLuaFn::CallfileFn(const char* pFunctionname,CParamGroup& ParamOut)
{
        int nRet = 0;
        int i    = 0;
        if(NulL == m_pState)
        {
                printf(“[CLuaFn::CallfileFn]m_pState is NulL./n”);
                return false;
        }

        lua_getglobal(m_pState,pFunctionname);

        //加载输入参数
        for(i = 0; i < ParamIn.GetCount(); i++)
        {
                PushLuaData(m_pState,ParamIn.GetParam(i));
        }

        nRet = lua_pcall(m_pState,ParamIn.GetCount(),ParamOut.GetCount(),0);
        if (nRet != 0)
        {
                printf(“[CLuaFn::CallfileFn]call function(%s) error(%s)./n”,lua_tostring(m_pState,-1));
                return false;
        }

        //获得输出参数
        int nPos = 0;
        for(i = ParamOut.GetCount() – 1; i >= 0; i–)
        {
                nPos–;
                PopLuaData(m_pState,ParamOut.GetParam(i),nPos);
        }

        int nCount = lua_gettop(m_pState);
        lua_settop(m_pState,-1-ParamOut.GetCount());

        return true;
}

呵呵,别的没变,加了两个循环,因为考虑lua是可以支持多结果返回的,所以我也做了一个循环接受参数。
lua_settop(m_pState,-1-ParamOut.GetCount());这句话是不是有些意思,恩,是的,我这里做了一个小技巧,因为我不知道返回参数有几个,所以我会根据返回参数的个数重新设置栈顶。这样做可以返回任意数量的栈而且清除干净。
或许细心的你已经发现,里面多了两个函数。恩,是的。来看看这两个函数在干什么。

bool CLuaFn::PushLuaData(lua_State* pState,_ParamData* pParam)
{
        if(pParam == NulL)
        {
                return false;
        }

        if(pParam->CompareType(“string”))
        {
                lua_pushstring(m_pState,(char* )pParam->Getparam());
                return true;
        }

        if(pParam->CompareType(“int”))
        {
                int* nData = (int* )pParam->Getparam();
                lua_pushnumber(m_pState,*nData);
                return true;
        }
        else
        {
                voID* pVoID = pParam->Getparam();
                tolua_pushusertype(m_pState,pVoID,pParam->GetType());
                return true;
        }
}

参数入栈 *** 作,呵呵,或许你会问tolua_pushusertype(m_pState,pParam->GetType());这句话,你可能有些看不懂,没关系,我会在下一讲详细的解释Lua++的一些API的用法。现在大概和你说一下,这句话的意思就是,把一个C++对象传输给Lua函数。
再看看,下面一个。

bool CLuaFn:: PopLuaData(lua_State* pState,_ParamData* pParam,int nIndex)
{
        if(pParam == NulL)
        {
                return false;
        }

        if(pParam->CompareType(“string”))
        {
                if (lua_isstring(m_pState,nIndex) == 1)
                {
                        const char* pData = (const char*)lua_tostring(m_pState,nIndex);
                        pParam->SetData((voID* )pData,(int)strlen(pData));
                }
                return true;
        }

        if(pParam->CompareType(“int”))
        {
                if (lua_isnumber(m_pState,nIndex) == 1)
                {
                        int nData = (int)lua_tonumber(m_pState,nIndex);
                        pParam->SetData(&nData,sizeof(int));
                }
                return true;
        }
        else
        {
                pParam->SetData(tolua_tousertype(m_pState,nIndex,NulL),-1);
                return true;
        }
}

d出一个参数并赋值。pParam->SetData(tolua_tousertype(m_pState,-1);这句话同样,我在下一讲中详细介绍。 呵呵,好了,我们又进了一步,我们可以用这个函数绑定任意一个Lua函数格式。而代码不用多写,懒蛋的目的达到了。 呵呵,这一讲主要是介绍了一些基本知识,或许有点多余,但是我觉得是必要的,在下一讲中,我讲开始详细介绍如何绑定一个C++对象给Lua,并让Lua对其修改。然后返回结果。休息一下,休息一下先。

总结

以上是内存溢出为你收集整理的Lua脚本在C++下的舞步(二)全部内容,希望文章能够帮你解决Lua脚本在C++下的舞步(二)所遇到的程序开发问题。

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