Lua 基础 API与 辅助库函数 中关于创建的方法用法

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基础 API 函数

1. lua_len(L, index)

• 作用：获取指定索引处值的长度（类似 # 操作符），结果压入栈顶。
• 参数：L（Lua 状态机），index（目标值的栈位置）。
• 代码示例：

  lua_pushstring(L, "Hello"); // 压入字符串
  lua_len(L, -1);            // 计算长度（结果为5）
  printf("Length: %lld\n", lua_tointeger(L, -1)); // 输出5
  lua_pop(L, 2);             // 清理栈（字符串和长度）
  

2. lua_load(L, reader, data, chunkname, mode)

• 作用：加载 Lua 代码块但不执行，需配合 lua_pcall。
• 参数：reader（读取函数），data（用户数据），chunkname（调试名），mode（加载模式）。
• 代码示例：

  const char *code = "return 42";
  lua_Reader reader = [](lua_State *L, void *data, size_t *size) {static int read = 0;if (!read) {*size = strlen((const char*)data);read = 1;return data;}return (const char*)NULL;
  };
  if (lua_load(L, reader, (void*)code, "chunk", "t") == LUA_OK) {lua_pcall(L, 0, 1, 0); // 执行代码，返回42printf("Result: %d\n", (int)lua_tointeger(L, -1));
  }
  

3. lua_newstate(allocator, ud)

• 作用：创建独立 Lua 虚拟机，允许自定义内存分配。
• 参数：allocator（内存分配函数），ud（用户数据）。
• 代码示例：

  void* custom_alloc(void *ud, void *ptr, size_t osize, size_t nsize) {if (nsize == 0) { free(ptr); return NULL; }return realloc(ptr, nsize);
  }
  lua_State *L = lua_newstate(custom_alloc, NULL); // 创建新状态
  lua_close(L); // 关闭
  

4. lua_newtable(L)

• 作用：创建空表并压入栈顶。
• 代码示例：

  lua_newtable(L);                  // 创建新表
  lua_pushstring(L, "value");       // 键为 "key"
  lua_pushinteger(L, 100);          // 值 100
  lua_settable(L, -3);              // 表[-3] 设置键值对
  lua_setglobal(L, "my_table");     // 设为全局变量
  

5. lua_newthread(L)

• 作用：创建新协程，返回其 lua_State。
• 代码示例：

  lua_State *co = lua_newthread(L); // 创建协程
  lua_pushstring(co, "coroutine");  // 协程独立栈
  lua_resume(co, L, 0);             // 启动协程（需提前加载函数）
  

6. lua_newuserdata(L, size)

• 作用：分配用户数据内存并压入栈顶。
• 代码示例：

  typedef struct { int x; } MyData;
  MyData *data = (MyData*)lua_newuserdata(L, sizeof(MyData));
  data->x = 10; // 初始化
  // 绑定元表
  luaL_getmetatable(L, "MyData");
  lua_setmetatable(L, -2);
  

7. lua_next(L, index)

• 作用：遍历表的键值对。
• 代码示例：

  lua_getglobal(L, "my_table"); // 获取表
  lua_pushnil(L);               // 初始键
  while (lua_next(L, -2)) {     // 遍历printf("Key: %s, Value: %s\n",lua_tostring(L, -2),lua_tostring(L, -1));lua_pop(L, 1);           // 移除值，保留键
  }
  

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辅助库函数（luaL_*）

8. luaL_len(L, index)

• 作用：直接返回值的长度（整数）。
• 代码示例：

  lua_pushstring(L, "Lua"); 
  lua_Integer len = luaL_len(L, -1); // len = 3
  

9. luaL_loadbuffer(L, buff, sz, name)

• 作用：从内存加载代码。
• 代码示例：

  const char *code = "print('Hello from buffer!')";
  if (luaL_loadbuffer(L, code, strlen(code), "buffer") == LUA_OK) {lua_pcall(L, 0, 0, 0); // 输出 Hello from buffer!
  }
  

10. luaL_loadbufferx

• 作用：同 luaL_loadbuffer，支持模式（如二进制）。
• 代码示例：

  luaL_loadbufferx(L, code, size, "chunk", "b"); // 加载二进制块
  

11. luaL_loadfile

• 作用：加载文件中的代码。
• 代码示例：

  if (luaL_loadfile(L, "script.lua") == LUA_OK) {lua_pcall(L, 0, 0, 0); // 执行文件
  }
  

12. luaL_loadfilex

• 作用：支持指定加载模式的文件加载。
• 代码示例：

  luaL_loadfilex(L, "precompiled.luac", "b"); // 加载二进制文件
  

13. luaL_loadstring

• 作用：从字符串加载代码。
• 代码示例：

  luaL_loadstring(L, "return 1 + 1");
  lua_pcall(L, 0, 1, 0); // 返回2
  

14. luaL_newlib

• 作用：创建并注册库函数表。
• 代码示例：

  static const luaL_Reg mylib[] = {{"add", [](lua_State *L) { int a = luaL_checkinteger(L, 1);int b = luaL_checkinteger(L, 2);lua_pushinteger(L, a + b);return 1;}},{NULL, NULL}
  };
  luaL_newlib(L, mylib);        // 创建表并注册函数
  lua_setglobal(L, "mylib");    // 全局名为 mylib
  

15. luaL_newlibtable

• 作用：创建空表供后续填充。
• 代码示例：

  luaL_newlibtable(L, mylib);   // 仅创建空表
  luaL_setfuncs(L, mylib, 0);   // 手动注册函数
  

16. luaL_newmetatable

• 作用：创建或获取元表。
• 代码示例：

  if (luaL_newmetatable(L, "MyType")) { // 新建元表lua_pushcfunction(L, [](lua_State *L) { // __gc 方法MyData *d = (MyData*)lua_touserdata(L, 1);free(d); // 清理资源return 0;});lua_setfield(L, -2, "__gc"); // 设置元方法
  }
  

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关键整合示例

用户数据与元表

// 定义类型
typedef struct { int val; } MyType;// 元表方法
static const luaL_Reg mytype_methods[] = {{"get", [](lua_State *L) {MyType *mt = (MyType*)luaL_checkudata(L, 1, "MyType");lua_pushinteger(L, mt->val);return 1;}},{NULL, NULL}
};// 注册类型
int luaopen_mytype(lua_State *L) {luaL_newmetatable(L, "MyType");      // 创建元表luaL_newlib(L, mytype_methods);      // 注册方法lua_setfield(L, -2, "__index");      // 元表.__index = 方法表lua_pushcfunction(L, [](lua_State *L) { // 构造函数MyType *mt = (MyType*)lua_newuserdata(L, sizeof(MyType));mt->val = luaL_checkinteger(L, 1);luaL_getmetatable(L, "MyType");lua_setmetatable(L, -2);return 1;});return 1;
}

协程调度

lua_State *co = lua_newthread(L);        // 创建协程
luaL_loadstring(co, "coroutine.yield(1); coroutine.yield(2)"); // 加载代码
int res;
do {res = lua_resume(co, L, 0);          // 恢复执行printf("Yielded: %d\n", lua_tointeger(co, -1));
} while (res == LUA_YIELD);

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总结

• 虚拟机管理：lua_newstate 创建独立环境，需手动管理内存。
• 数据操作：lua_newtable、lua_newuserdata 结合元表实现复杂结构。
• 代码加载：luaL_load* 系列加载代码，需显式调用 lua_pcall 执行。
• 协程：lua_newthread 创建轻量级线程，通过 lua_resume 控制执行。

正确使用这些函数能高效嵌入 Lua 到 C/C++ 项目中，实现灵活的脚本扩展。