使用C语言操作LUA栈

目录

• 参考
• 简介
• C函数返回值
• C函数检查并读取虚拟栈内数据
• [check + 默认值](#check + 默认值)
• C函数判断虚拟栈内数据类型
• C函数栈数据类型转换
• C函数推入数据

参考

接上文https://blog.csdn.net/qq_42039294/article/details/139806522

本文内容主要参考https://www.bilibili.com/video/BV1UR4y1P7Nd/

简介

为了方便测试，本文把LUA部署在电脑上，在电脑上测试而不是上文单片机中测试。操作流程没有区别

lua向C传递的参数由填写在lua函数中的形参给定，这些形参首先会进入lua虚拟栈中，虚拟栈句柄指针再传递到C函数中，由C函数做弹出参数或者压入参数的操作

C函数的返回值指定LUA函数返回参数数量。LUA函数返回参数也来自于虚拟栈

以my_lua_add（a, b）函数为例，该功能用于再lua中实现a+b，然后将结果返回，处理流程如下：

C函数返回值

C函数返回值

C函数检查并读取虚拟栈内数据

表中arg位置就是栈索引idx，为了匹配lua中文手册，描述为arg

函数名	作用
luaL_checkany	检查arg位置是否有参数，包括nil，如果没有的触发错误
luaL_checkinteger	检查arg位置是否为整形数字或者可以转换为整型数字，如果没有的触发错误 "转换"的例子：33， "33"， 33.0， 不可"转换"的例子："a", 33.2
luaL_checknumber	浮点型数字或者可转换为浮点型数字
luaL_checkstring	字符串类型或者可转换为字符串类型，如果匹配，返回字符串指针，如果不匹配抛出错误
luaL_checklstring	字符串类型或者可转换为字符串类型，如果匹配，那么将字符串长度传入形参中，返回字符串指针，如果不匹配抛出错误
luaL_checktype	检查类型是否匹配形参t
luaL_checkoption	似乎用来做命令行选项的，C维护一个选项-递增枚举值表格，传入之后，当lua指令带形参的时候，返回枚举值
luaL_checkstack	扩展栈空间
...

check type枚举值

#define LUA_TNONE           (-1)
#define LUA_TNIL             0
#define LUA_TBOOLEAN         1
#define LUA_TLIGHTUSERDATA   2
#define LUA_TNUMBER          3
#define LUA_TSTRING          4
#define LUA_TTABLE           5
#define LUA_TFUNCTION        6
#define LUA_TUSERDATA        7
#define LUA_TTHREAD          8

测试

#include "stdio.h"
#include "lua.h"
#include "lualib.h"
#include "lauxlib.h"

static int function_pp (lua_State *L) {
    printf("1 arg is %f\r\n", luaL_checknumber(L, 1));
    printf("2 arg is %I64d\r\n", luaL_checkinteger(L, 2));
    printf("3 arg is %s\r\n", luaL_checkstring(L, 3));
    return 0;
}

static const luaL_Reg extlib[] = {
    {"pp", function_pp},
    {NULL, NULL}
};

int luaopen_ext (lua_State *L) {
    luaL_newlib(L, extlib);
    return 1;
}

PS C:\Users\Administrator\Desktop\lua> mingw32-make.exe
========== Running app.exe ==========
./app.exe
Lua 5.4.8  Copyright (C) 1994-2025 Lua.org, PUC-Rio
> ext.pp(33.5, 666, "ddml")
1 arg is 33.500000
2 arg is 666
3 arg is ddml

check + 默认值

函数名	作用
luaL_optinteger	如果arg是一个整数或者可以转换为一个整数，返回该整数。 若该参数不存在或是 nil， 返回形参d。 除此之外的情况，抛出错误
luaL_optlstring
luaL_optnumber
luaL_optstring

测试

static int function_pp (lua_State *L) {
    int cnum = luaL_optinteger(L, 1, 8848);
    printf("cnum = %d\n", cnum);
    return 0;
}

PS C:\Users\winston\Desktop\TEST\lua> .\app.exe       
Lua 5.4.8  Copyright (C) 1994-2025 Lua.org, PUC-Rio
> ext.pp()
cnum = 8848
> ext.pp(1)
cnum = 1
> ext.pp(nil) 
cnum = 8848
> ext.pp("string")
stdin:1: bad argument #1 to 'pp' (number expected, got string)
stack traceback:
        [C]: in function 'ext.pp'
        stdin:1: in main chunk
        [C]: in ?

C函数判断虚拟栈内数据类型

函数名	作用
lua_isboolean
lua_iscfunction
lua_isfunction
lua_isinteger
lua_islightuserdata
lua_isnil
lua_isnone
lua_isnoneornil
lua_isnumber
lua_isstring
lua_istable
lua_isthread
lua_isuserdata
lua_isyieldable

测试

static int function_pp (lua_State *L) {
    printf("%s\n",lua_isinteger(L, 1) ?"is int":"not int");
    return 0;
}

PS C:\Users\winston\Desktop\TEST\lua> .\app.exe       
Lua 5.4.8  Copyright (C) 1994-2025 Lua.org, PUC-Rio
> ext.pp(1)
is int
> ext.pp(1.0) 
not int
> ext.pp("string")
not int
> ext.pp()         
not int

C函数栈数据类型转换

函数名	作用
lua_toboolean	false，nil, 空值是假的，其余是真
lua_tocfunction
lua_tointeger
lua_tointegerx	相比于lua_tointeger，多一个指针用来传递是否转换成功
lua_tostring
lua_tolstring
lua_tonumber
lua_tonumberx
lua_topointer
lua_tothread
lua_touserdata

测试代码

static int function_pp (lua_State *L) {
    printf("%s", lua_toboolean(L, 1) ? "TRUE\n" : "FALSE\n");
    return 0;
}

PS C:\Users\winston\Desktop\TEST\lua> .\app.exe       
Lua 5.4.8  Copyright (C) 1994-2025 Lua.org, PUC-Rio
TRUE
TRUE
> ext.pp(true) ext.pp(false)
TRUE
FALSE
> ext.pp(nil) ext.pp()
FALSE
FALSE

C函数推入数据

函数名	作用
lua_pushboolean	推入bool型
lua_pushnil	推入nil
lua_pushnumber	推入浮点形
lua_pushinteger	推入整形
lua_pushfstring	推入格式化字符串， （相比于snprintf功能不完善，不建议使用）
lua_pushliteral	推入字符串，字符串必须是字面量
lua_pushlstring	推入字符串，带长度
lua_pushstring	推入字符串
lua_pushvfstring	等同于pushfstring，但是使用valist接收参数
lua_pushvalue	栈中某个索引的栈值复制一份，放到栈顶

测试

static int function_pp (lua_State *L) {
    lua_pushnil(L);
    lua_pushboolean(L, 1);
    lua_pushnumber(L, 666.88);
    lua_pushinteger(L, 342);
    lua_pushstring(L, "pp");
    lua_pushvalue(L, 1);
    return 6;
}

PS C:\Users\winston\Desktop\TEST\lua> .\app.exe
Lua 5.4.8  Copyright (C) 1994-2025 Lua.org, PUC-Rio
> ext.pp()
nil     true    666.88  342     pp      nil