[转]使用 C 编写 Lua 模块

Lua 作为一种小巧的语言，一般都是嵌入到 C/C++ 中作为扩展语言，但是也可以作为独立的脚本语言使用，并且可以使用 C/C++ 编写扩展模块。在参考资料 [1] 中有怎样用 C/C++ 编写模块的介绍，但是比较零散，也不是很详细，所以在这里整理一下。

这里使用的 Lua 版本是 5.2.3，系统是 Debian 7。

Hello, world!

不废话，还是先看一下经典的 “Hello, world!” 例子。

luahello.c

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#include <lua.h> #include <lauxlib.h> #include <lualib.h>   static int l_hello(lua_State* l) { printf("Hello, world!\n"); return 0; }   static const struct luaL_Reg hello_lib[] = { {"hello", l_hello}, {NULL, NULL}, };   int luaopen_luahello(lua_State* l) { luaL_newlib(l, hello_lib); return 1; }

这里用到的一个函数是

void luaL_newlib (lua_State *L, const luaL_Reg *l);

它其实是一个宏，被定义为

(luaL_newlibtable(L,l), luaL_setfuncs(L,l,0))

作用是先创建一个新的 table，再把指定的函数注册到这个 table 中。

要注意的是，创建自定义模块的函数都需要以 “luaopen_” 作为函数名的前缀，这样在 require 中加载某个模块（例如这里的模块名叫 “luahello”）的时候，Lua 会去找相应的创建模块的函数（例如 luaopen_luahello），然后调用这个函数，获得对应的返回值，之后就可以被使用了。

另外由于 require 的参数是一个字符串，如果我们写成 “require(‘a.b’)” 也是合法的，但是在 C 语言中无法定义 “luaopen_a.b” 这样一个函数。Lua 很智能地为我们做了转换，将 “.” 转换成 “_”。

编译和执行

先说一下静态加载的方法。

查看 src/Makefile，可以发现 Lua 为我们预留了一些编译变量，例如 MYCFLAGS 和 MYLIBS 等。如果需要解析器能使用我们自己编写的模块，只需把我们的模块加到这些变量中。根据参考资料 [1] 的建议，还需要修改 luaL_openlibs()，把 luaopen_hello() 添加到 loadedlibs[] 这个数组中，让 Lua 解析器调用相应的函数后才能被调用。如果要把上面的模块编译到 Lua 解析器中，可以把 luahello.o 加入到MYOBJS 中：

make posix MYOBJS=`pwd`/luahello.o -C /path/to/lua

重新编译之后就能使用我们自定义的函数了。

可见每增加一个模块就要重新编译一次 Lua 显然是不现实的，因此更好的方法是采用动态加载。

Lua 默认只生成静态链接库 liblua.a，编译 Lua 解析器也是用的静态链接。但是 Lua 的实现中用到了一个全局变量，如果多次链接 liblua.a 会出问题（见参考资料 [2]），因此如果主程序和模块都分别链接了 liblua.a，接着主程序加载了模块运行会导致程序崩溃，需要使用选项 “-Wl,-E” 重新编译 Lua 解析器；为了能加载动态链接库，还需要打开相应的选项，在 Linux 下完整的编译命令为：

make posix MYCFLAGS="-DLUA_USE_DLOPEN -Wl,-E" MYLIBS="-ldl"

重新编译后应该就能正常加载运行脚本了。作为实验封装了一个 MySQL 的 Lua 客户端，放在 这里。

参考资料