从写上一篇Lua的文章到现在，已经过去半月有余了，是时候让自己的Lua状态refresh一下了。本教程将介绍Lua的栈及基本栈操作，同时还有如何在C/C++代码里面读取Lua的Table。
理解Lua栈
Lua通过一个“虚拟栈”与C/C++程序进行数据交互，所有的Lua C API都是通过操作这个栈来完成相应的数据通信。
Lua的这个“虚拟栈”解决了C/C++程序与Lua程序通信的两大问题：
因为这个栈在Lua虚拟机内部，当一个Lua的变量放在栈里面的时候，虚拟机可以知道它有没有被宿主程序所使用，从而决定是否采用GC。另外Lua采用结构体封装了类似“Lua_Value”的类型，让它可以存储任何C的类型。从而在数据交换的时候，任何类型都可以被放入栈的一个slot中。
由于栈是FILO的，所以，当我们在Lua里面操作这个栈的时候，每次操作的都是栈的顶部。而Lua的C API则有更多的控制权，它可以非常灵活地操纵这个栈的任意位置的元素。
基本Lua栈操作
1
2
3
4
5
6
7
| void lua_pushnil (lua_State *L);
void lua_pushboolean (lua_State *L, int bool);
void lua_pushnumber (lua_State *L, lua_Number n);
void lua_pushinteger (lua_State *L, lua_Integer n);
void lua_pushunsigned (lua_State *L, lua_Unsigned n);
void lua_pushlstring (lua_State *L, const char *s, size_t len);
void lua_pushstring (lua_State *L, const char *s);
|
1
| int lua_is* (lua_State * L, int index);
|
这里面的*可以是boolean,nil,string,function等等
1
| xxx lua_toXXX(lua_State * L, int index);
|
这里面的xxx可以是nil, boolean, string,integer等等。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
| //取得栈中元素个数
int lua_gettop (lua_State *L);
//设置栈的大小为一个指定的值，而lua_settop(L,0)会把当前栈清空
//如果指定的index大于之前栈的大小，那么空余的空间会被nil填充
//如果index小于之前的栈中元素个数，则多余的元素会被丢弃
void lua_settop (lua_State *L, int index);
//把栈中index所在位置的元素压入栈
void lua_pushvalue (lua_State *L, int index);
//移除栈中index所在位置的元素
void lua_remove(lua_State *L, int index);
//在栈的顶部的元素移动至index处
void lua_insert(lua_State *L, int index);
//从栈顶弹出一个值，并把它设置到给定的index处
void lua_replace(lua_State *L, int index);
//把fromidx处的元素copy一份插入到toidx，这操作不会修改fromidx处的元素
void lua_copy(lua_State *L, int fromidx, int toidx);
|
另外，根据《Programming In Lua》一书中的所讲，我们可以定义一个函数stackDump来打印当前栈的情况：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
| static void stackDump(lua_State* L){
cout<<"\nbegin dump lua stack"<<endl;
int i = 0;
int top = lua_gettop(L);
for (i = 1; i <= top; ++i) {
int t = lua_type(L, i);
switch (t) {
case LUA_TSTRING:
{
printf("'%s' ", lua_tostring(L, i));
}
break;
case LUA_TBOOLEAN:
{
printf(lua_toboolean(L, i) ? "true " : "false ");
}break;
case LUA_TNUMBER:
{
printf("%g ", lua_tonumber(L, i));
}
break;
default:
{
printf("%s ", lua_typename(L, t));
}
break;
}
}
cout<<"\nend dump lua stack"<<endl;
}
|
C/C++访问Lua的Table
假设我们的Lua文件中有一个Table为:
1
| me = { name = "zilongshanren", age = 27}
|
我们可以通过以下C代码来访问它的元素:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
| //从Lua里面取得me这个table，并压入栈
lua_getglobal(lua_state, "me");
if (!lua_istable(lua_state, -1)) {
std::cout << "error! me is not a table";
}
//往栈里面压入一个key:name
lua_pushstring(lua_state, "name");
//取得-2位置的table，然后把栈顶元素弹出，取出table[name]的值并压入栈
lua_gettable(lua_state, -2);
//输出栈顶的name
std::cout << "name = " << lua_tostring(lua_state, -1);
stackDump(lua_state);
//把栈顶元素弹出去
lua_pop(lua_state, 1);
//压入另一个key:age
lua_pushstring(lua_state, "age");
//取出-2位置的table,把table[age]的值压入栈
lua_gettable(lua_state, -2);
stackDump(lua_state);
std::cout << "age = " << lua_tointeger(lua_state, -1);
|
Lua5.1还引入了一个新方法：
1
| lua_getfield(L, -1, "age");
|
它可以取代
1
2
3
4
| //压入另一个key:age
lua_pushstring(L, "age");
//取出-2位置的table,把table[age]的值压入栈
lua_gettable(L, -2);
|
下篇文章，我们将介绍Lua如何调用C/C++里面的函数。
推荐阅读