（转）LuaPlus C++ 函数互调

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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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