（转）LuaPlus C++ 函数互调
时间：2011-01-14 来源：oayx
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");
好了，迄今为止最长的一篇，看着像是LuaPlus文档的翻译（？），不过还是加入了一些自己的理解。文档我看了下，琢磨了半天才明白。希望能快点将LuaPlus用起来。
资料： （1）Lua5.1参考手册 （2）Lua入门wiki （3）LuaPlus.html，源码包中带的。
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