Lua调用C++生成的DLL库

本文参考了某大佬的博客，写得十分详细，推荐!!!

需求：

在之前的求解器中添加了Lua库，使得程序可以在Lua脚本中实现自定义函数功能，考虑到未来可能需要与第三方程序库进行耦合计算，现在想到可以借助Lua脚本，在脚本中调用第三方动态库，以实现其功能的扩展。接下来将要简要记录下Lua中调用第三方库的实现过程。

编译Lua库

在windows平台下，借助mingw编译器进行编译。

首先需要去下载Lua源代码，这里下载的是最新的 Lua5.4

在安装路径下进行编译，源码中已经写好了Makefile，可以直接进行编译

mingw32-make mingw
mingw32-make install local

在install目录下得到lua.exe，lua54.dll，liblua.a 等可执行文件，动态库与静态库

C++编写DLL接口

以下给出了一个示例，注释比较详细

cpp2dll.cpp

#include <Windows.h>
#include "lua.hpp"
#include <iostream>
#include <time.h>
#include <cmath>

// 函数示例:参数输入顺序
int Lua_printf(lua_State *L)
{
    int n = lua_gettop(L); // 判断输入参数个数
    switch (n)
    {
    case 0:
        std::cout << "intput Para Number is 0" << std::endl;
        break;
    default:
        std::cout << "intput Para is " << n << std::endl;
        int a = 0;
        for (int i = 1; i <= n; ++i)
        {
            a = lua_tonumber(L, i); // 从栈底,向上依次读取数据
            std::cout << a << " ";
        }
        std::cout << std::endl;
        break;
    };
    return n; // 返回n个参数
}

int Lua_pow(lua_State *L)
{
    int n = lua_gettop(L); // 判断输入参数个数
    if (n != 2)
    {
        std::cout << "intput Para Number is not 2" << std::endl;
        return -1;
    }
    double a, b, temp;

    a = lua_tonumber(L, 1);
    b = lua_tonumber(L, 2);

    int re = std::pow(a, b);
    std::cout << "a=" << a << "|b=" << b << "|re=" << re << std::endl;
    // lua_pushstring(L, "re="); // 将返回结果压入栈中
    lua_pushnumber(L, re); // 将返回结果压入栈中
    // return 2;
    return 1;
}

// 注册名称与函数的对应关系
static const luaL_Reg name_and_func[]{
    {"printf", Lua_printf},
    {"pow", Lua_pow},
    {NULL, NULL}};

// 注册函数:函数名称"luaopen_xxx",其中，xxx必须是dll的名称，即"xxx.dll"
extern "C"
{
    int __declspec(dllexport) luaopen_cpp2dll(lua_State *L)
    {
        printf("start luaopen_lib\n");
        luaL_newlib(L, name_and_func); // 创建一个新表，并将函数入栈
        printf("end luaopen_lib\n");
        return 1;
    }
}

编译DLL

编译时需要链接到Lua生成的静态库，所以g++编译时需要指定lua头文件路径，以及静态库路径，编译命令如下

g++ cpp2dll.cpp -O3 -o cpp2dll.dll -shared -fPIC -I ./lua54/include -L absolute/path/to/lua54/lib -llua54

至此生成得Lua可以识别的动态链接库cpp2dll.dll

Lua中调用DLL

编写如下的Lua脚本

test.lua

local cpp2dll = require("cpp2dll")

cpp2dll.printf()
cpp2dll.printf(0,1,2,3)

a=2
b=10
print(a,"^",b,"=",cpp2dll.pow(a,b))
print(b,"^",a,"=",cpp2dll.pow(b,a))

lua.exe 执行test.lua脚本

得到如下输出

cmd$ lua.exe test.lua
start luaopen_lib
end luaopen_lib
intput Para Number is 0
intput Para is 4
0 1 2 3
a=2|b=10|re=1024
2       ^       10      =       1024.0
a=10|b=2|re=100
10      ^       2       =       100.0

最后，在Lua脚本中成功调用C++编写的动态链接库