在C++中集成Lua腳本

為什么要用Lua作腳本？
　　使用Lua作腳本，主要是因為它小巧玲瓏（體積小，運行快），而且它的語法又比較簡單明了。不過，使用LuaAPI將Lua引擎集成到程序中，確實有一些不方便——用落木隨風網友的話來說，就是"就象用匯編"。當然，現在你不用再這么辛苦了，因為你可以使用LuaWrapper For C++。使用這個工具，在C++中集成Lua腳本就是輕而易舉的事。你原有的C++函數和類，幾乎不需要任何改變，就可以與Lua腳本共享。
　　我們接下來，用實例來說明，如何用LuaWrapper來集成Lua腳本到你的程序中去。

1.創建Lua引擎
　　LuaWrap lua; 或者 LuaWrap* lua = new LuaWrap;
　　創建一個LuaWrap對象，就是創建一個Lua腳本引擎。并且根據Lua的特性，你可以創建任意多個Lua引擎，甚至可以分布在不同的線程當中。

2.裝載并執行腳本程序
　　你可以從緩沖區中裝載Lua腳本：
　　lua.LoadString(
　　　　"print('Hello World')"
　　);
　　當然，你也可以從文件中裝入，并執行Lua腳本：
　　Lua.LoadFile("./test.lua");
　　Lua的腳本，可以是源代碼，也可以經過編譯后的中間代碼。也許你對編譯后的中間代碼更感興趣——如果你不希望讓源代碼赤裸裸的袒露在大家的眼前。

3.獲取和設置Lua變量
　　能夠獲取和設置腳本變量的內容，是一個最基本的功能。你可以使用GetGlobal和SetGlobal函數來做到這一點：
　　(1)??獲取變量：
　　　　int a = lua.GetGlobal("a");
　　　　LuaTable table = lua.GetGlobal("t");
　　　　這里，<> 里頭的類型，就是想要的變量的類型。
　　(2)??設置變量：
　　　　lua.SetGlobal("a", a);
　　　　lua.SetGlobal("t", table);

4.調用Lua函數
　　使用Call函數，就可以很簡單的從你的程序中調用Lua函數：
　　lua.Call("print", "Hello World");
　　int sum = lua.Call("add", 2, 3);
　　這里，<> 里頭的類型是返回值的類型。

5.如何讓Lua也能調用C++的函數
　　精采的地方來了。假如有下面這樣的一個函數：
　　int add(int a, int b)
　　{
　　　　return a + b;
　　}
　　如果想讓它能夠讓Lua使用，只需將它注冊到Lua引擎當中就可以了：
　　lua.RegisterFunc("add", int(int,int), add);
　　這樣，Lua中就可以用直接使用了：
　?。↙ua腳本）sum = add(1, 3)

　　(*) RegisterFunc的功能，就是讓你把C++的函數注冊到Lua中，供Lua腳本使用。
　　　　第一個參數，是想要在Lua中用的函數名。
　　　　第二個參數，是C++中函數的原型； C++允許函數重載的，你可以使用函數原型，來選擇需要注冊到Lua引擎中的那個函數。
　　　　第三個參數，就是C++中函數的指針了。

6.如何能讓C++的類在Lua中使用
　　我們先看看下面這個C++類：
class MyArray
{
std::vector array;
public:
void setvalue(int index, double value);
double getvalue(int index);
int size();
const char* ToString();
};

　　你準備要讓Lua能夠自由訪問并操作這個類。很簡單，你只需增加幾個宏定義就可以了：

class MyArray
{
std::vector array;
public:
void setvalue(int index, double value);
double getvalue(int index);
int size();
const char* ToString();
// 將一個 class 作為一個 Lua 對象是很容易的，只需要增加以下宏定義。
DEFINE_TYPENAME("My.array");
BEGIN_REGLUALIB("array")
LUALIB_ITEM_CREATE("new", MyArray )??// 創建MyArray?
LUALIB_ITEM_DESTROY("del", MyArray )??// 消除MyArray。
END_REGLUALIB()
BEGIN_REGLUALIB_MEMBER()
LUALIB_ITEM_FUNC("size", int (MyArray*), &MyArray::size)
LUALIB_ITEM_FUNC("__getindex", double(MyArray*, int), &MyArray::getvalue)??
LUALIB_ITEM_FUNC("__newindex", void (MyArray*, int, double), &MyArray::setvalue)
LUALIB_ITEM_FUNC("__tostring", const char* (MyArray*), &MyArray::ToString)
LUALIB_ITEM_DESTROY("__gc", MyArray ) ??// 垃圾收集時消除對象用。
END_REGLUALIB_MEMBER()
};

　　只要有了這些宏定義，這個類就是可以在Lua中使用的類了，我們就可以在Lua中注冊這個類了：
　　lua.Register()

　　這樣注冊以后，我們在Lua中就可以使用這個類了：
　　a = array.new()??-- 創建對象，相當于 a = new Myarray
　　a[1] = 10??-- 調用__newindex，也就是C++中的 a->setvalue(1, 10)
　　a[2] = 20??-- 調用__newindex，也就是C++中的 a->setvalue(2, 20)
　　print(
　　　　a,??-- 調用 __tostring，也就是C++中的 a->ToString()
　　　　a:size(), -- 相當于C++中的 a->size()
　　　　a[1], -- 調用__getindex，也就是C++中的a->getvalue(1)
　　　　a[2]) --調用__getindex，也就是C++中的a->getvalue(2)
　　array.del(a)??-- 清除對象，相當于 delete a
　　a = nil??-- 清空 a，很象C++中的 a = NULL

　　當然，你也可以不用del這個對象，而是等待Lua幫你自動進行垃圾回收。在Lua進行垃圾回收時，它會自動調用這個對象的 __gc ，相當于 delete。

　　那么，在C++中要創建MyArray對象，并且傳遞給Lua全局變量怎么辦？就象前面講過的一樣，使用SetGlobal：
　　MyArray* a = new MyArray;
　　lua.SetGlobal("a", a);
　　要獲取該對象，同樣的，應該使用GetGlobal：
　　MyArray* a = lua.GetGlobal("a");
　　
　　對于傳遞給Lua的對象，就讓Lua來管理該對象的生存周期好了。如果你非要刪除它的話，你可以使用DelGlobalObject：
　　lua.DelGlobalObject("a");
　　不過這么做的話，你應當明白你在做什么，因為在Lua的腳本中，可能已經在多處引用了這個對象了。刪除了其中一個，將導致其它引用對象失效，從而可能引致系統崩潰。

　　(1)DEFINE_TYPENAME("My.array");
　　　　定義類型的名稱。在Lua中，這個類型名稱是唯一用來識別C++類型的，你必須為不同的對象給予不同的名稱。

　　(2)BEGIN_REGLUALIB("array") … END_REGLUALIB()
　　　　你可以為一個對象定義一個程序庫，"array"就是程序庫的名字。在程序庫中定義的函數是全局函數，在Lua中，使用該函數，需要在函數前加上庫的名字，如：array.new（）。通常，程序庫會包含創建對象的方法。如：
　　　　LUALIB_ITEM_CREATE("new", MyArray )??// 創建MyArray
　　　　這樣子，你才能在Lua中創建MyArray：
　　　　a = array.new()
　　
　　　　你也可以選擇增加一個刪除對象操作：
　　　　LUALIB_ITEM_DESTROY("del", MyArray ) ??// 刪除MyArray
　　　　這樣，你就可以直接刪除一個對象了：
　　　　array.del(a)

　　(3)BEGIN_REGLUALIB_MEMBER() …END_REGLUALIB_MEMBER()
　　　　在此處，你可以定義對象的成員函數，也可以重載對象的操作符——是的，就象C++的operator重載。例如：
　　　　LUALIB_ITEM_FUNC("__newindex", void (MyArray*, int, double), &MyArray::setvalue)
　　　　就是重載 operator[] 操作符。Lua中可重載的操作符還有許多，如：

　　　　__getindex：操作符[]，支持讀取訪問，如 v = a[10]
　　　　__newindex：操作符[]，支持賦值訪問，如 a[10] = 1.22
　　　　__tostring：將變量轉換成字串__add：等同于operator +
　　　　__add：操作符 ＋
　　　　__sub：操作符 –
　　　　__mul：操作符 ×
　　　　__div：操作符 ÷
　　　　__pow：操作符 ^ (乘方)
　　　　__unm：一元操作符 –
　　　　__concat：操作符 .. (字符串連接)
　　　　__eq：操作符 == (a ~= b等價于 not a == b)
　　　　__lt：操作符 < (a > b 等價于 b < a)
　　　　__le：操作符 <= (a >= b 等價于 b <= a，要注意的是，如果沒有定義"__le"，則Lua將會嘗試將a<=b 轉換成 not (b < a) )

　　　　__gc：在垃圾回收時調用此函數，相當于C++的析構函數。強烈建議定義此操作符，以免造成內存泄漏等情況。比如：
　　　　LUALIB_ITEM_DESTROY("__gc", MyArray ) ??// 垃圾收集時消除對象用。

　　　　(注) 這里要說明一下，在lua中，訪問索引操作符是__index，不是__getindex，在luaWrapper庫中，為了方便使用，將其映射為__getindex，同時，對__index的定義將會被忽略。

　　　　就這么簡單。假如你已經有現成的類，而你沒有修改該類的權力，如何將其加入到Lua中呢？答案就是，繼承它，將把派生類加入到Lua中。

結束語
　　LuaWrapper 需要用到boost庫的支持：boost/type_traits.hpp, boost/function.hpp, boost/bind.hpp，它使用了C++的模板部份特化，因此，C++編譯器如果不支持此特性，將無法編譯。目前支持此特性的編譯器已經有很多。在VisualStudo產品系列中，只有VC7.1能支持此特性，因此，您如果正在使用VisualStudio，請確認你用的是VisualStudio2003。
　　如果你覺得 LuaWrapper For C++ 能夠幫助你，我會感覺很榮幸。我很愿意將這個程序庫分享給大家。順便一提的是，如果你在使用過程中發現BUG，或是有好的建議，希望您能與我聯系。你在使用過程中，請不要刪除文件中的署名信息；如果你修改了程序庫，請您在修改的文件中加入您的修改說明。當然，我會非常歡迎您能將修改后的程序回饋給我。我會繼續優化并完善它。

原文轉自：http://www.kjueaiud.com