必看!LuatOS自定义C库全新教程,一文极速上手
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了必看!LuatOS自定义C库全新教程,一文极速上手相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
今天继续讲LuatOS的开发,上一期简单说了一下,相信很多朋友已经看过了。那么今天,我就开始讲C和Lua调用的部分教程。
LuatOS相关资料及Lua语言的官方定义,详见以下链接:
LuatOS仓库:
https://gitee.com/openLuat/LuatOS
Lua 5.3 中文参考手册:
https://www.runoob.com/manual/lua53doc/contents.html
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闲谈C与Lua的调用
LuatOS自定义C库可以实现用户的自定义功能,比如一些对延时要求很高的需求,通过C进行使用会更方便快捷:
Lua使用一个虚拟栈来和C互传值,也就是说,C和Lua的数据交互是在栈上进行的。
栈的基本概念及原理
栈作为一种数据结构,是一种只能在一端进行插入和删除操作的特殊线性表。
它按照先进后出的原则存储数据,先进入的数据被压入栈底,最后的数据在栈顶,需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据(最后一个数据被第一个读出来)。
入栈就是将一个新的元素放到栈顶,出栈就是从栈顶取出一个元素。栈顶的元素总是最后入栈,需要出栈时,又最先被从栈中取出。
如果你没接触过栈,就当它是个先入后出的大袋子,你要做的就是往里面放东西和拿东西。
无论何时Lua调用C,被调用的函数都得到一个新的栈,这个栈独立于C函数本身的栈,也独立于之前的Lua栈。它里面包含了Lua传递给C函数的所有参数,而C函数则把要返回的结果放入这个栈以返回给调用者 。
所以,C和Lua的调用说大白话就是——在栈上操作。
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常用函数简介
在写函数的时候,首先使用lua_State:Lua虚拟机中的环境表、注册表、运行堆栈、虚拟机的上下文等数据。
常用函数还涉及判断函数、检查函数、取出函数、返回函数等等,如下所示:
常用判断函数
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lua_isboolean :
lua_isboolean (lua_State *L, int index); 当给定索引的值是一个布尔量时,返回 1 ,否则返回 0 。
lua_isinteger :
lua_isinteger (lua_State *L, int index); 当给定索引的值是一个整数时,返回 1 ,否则返回 0 。
lua_isnil :
lua_isnil (lua_State *L, int index); 当给定索引的值是 nil 时,返回 1 ,否则返回 0 。
lua_isnumber :
lua_isnumber (lua_State *L, int index); 当给定索引的值是一个数字,或是一个可转换为数字的字符串时,返回 1 ,否则返回 0 。
lua_isstring :
lua_isstring (lua_State *L, int index); 当给定索引的值是一个字符串或是一个数字( 数字总能转换成字符串)时,返回 1 ,否则返回 0 。
lua_istable :
lua_istable (lua_State *L, int index); 当给定索引的值是一张表时,返回 1 ,否则返回 0 。
常用检查函数
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luaL_checkinteger :
luaL_checkinteger (lua_State *L, int arg); 检查函数的第 arg 个参数是否是一个 整数(或是可以被转换为一个整数) 并以 lua_Integer 类型返回这个整数值。
luaL_checknumber :
luaL_checknumber (lua_State *L, int arg); 检查函数的第 arg 个参数是否是一个 数字,并返回这个数字。
luaL_checkstring :
luaL_checkstring (lua_State *L, int arg); 检查函数的第 arg 个参数是否是一个 字符串并返回这个字符串。
luaL_checklstring :
luaL_checklstring (lua_State *L, int arg, size_t *l); 检查函数的第 arg 个参数是否是一个 字符串,并返回该字符串;如果 l 不为 NULL , 将字符串的长度填入 *l。字符串内可以是任意二进制数据,包括零字符。
常用取出函数
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luaL_optinteger :
luaL_optinteger (lua_State *L , int arg , lua_Integer d);
如果函数的第 arg 个参数是一个 整数(或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 d。除此之外的情况,抛出错误。
luaL_optnumber :
luaL_optnumber (lua_State *L, int arg, lua_Number d);
如果函数的第 arg 个参数是一个 数字,返回该数字。若该参数不存在或是 nil, 返回 d。除此之外的情况,抛出错误。
luaL_optstring :
luaL_optstring (lua_State *L, int arg, const char *d);
如果函数的第 arg 个参数是一个 字符串,返回该字符串。若该参数不存在或是 nil, 返回 d。除此之外的情况,抛出错误。
luaL_optlstring :
luaL_optlstring (lua_State *L , int arg , const char *d , size_t *l);
如果函数的第 arg 个参数是一个 字符串,返回该字符串。若该参数不存在或是 nil, 返回 d。除此之外的情况,抛出错误。若 l 不为 NULL, 将结果的长度填入 *l 。字符串内可以是任意二进制数据,包括零字符。
常用返回函数
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lua_pushboolean :
void lua_pushboolean (lua_State *L, int b); 把 b 作为一个布尔量压栈。
lua_pushinteger:
lua_pushinteger (lua_State *L, lua_Integer n); 把值为 n 的整数压栈。
lua_pushnumber :
lua_pushnumber (lua_State *L, lua_Number n); 把一个值为 n 的浮点数压栈。
lua_pushstring :
lua_pushstring (lua_State *L, const char *s); 将指针 s 指向的零结尾的字符串压栈。如果 s 为 NULL,将 nil 压栈并返回 NULL。
lua_pushlstring :
lua_pushlstring (lua_State *L, const char *s, size_t len); 把指针 s 指向的长度为 len 的字符串压栈。字符串内可以是任意二进制数据,包括零字符。
注意:
xxxlstring与xxxstring的区别,前者传二进制数据是必须的!!!
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第一个函数
3.1 创建自定义模块框架:
在LuatOS源码目录下找到luat/mouldes文件夹,新建一个名为luat_lib_xxx.c的文件;
在C文件中先引入"luat_base.h",这个头文件里面包含了我们需要用到的函数。
3.2 创建自定义函数:
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static int l_jiaFa(lua_State *L)
//函数名一般写l_xxx ,
这样可以直观的知道这是一个和lua交互的函数
{
int a = luaL_checkinteger(L, 1);
//取出输入的第一个值(int类型)
int b = luaL_optinteger(L, 2, 0);
//取出输入的第二个值(int类型)
lua_pushinteger(L, a + b); //返回ab之和
return 1; //返回一个值
}
分析一下:
函数输入(lua_State *L),前面提到了,C和Lua的调用是在栈里进行的;
a的值是通过luaL_checkinteger(L, 1);获得的,这是一个检查函数,输入的第一个值是int类型的时候,函数会把值返回,在这里就是赋值给了a。
b的值是通过luaL_optinteger(L, 2, 0);获得的,只是一个取出函数,取出的对象是lua函数输入的第二个值,如果第二个值不是int类型,则会返回0。
lua_pushinteger(L, a + b); 是向lua函数返回值(int类型)
最后的return 1; 代表这个函数的返回值只有一个。
3.3 注册函数:
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#include "rotable.h"
static const rotable_Reg exa[] =
//exa[]就是你的自定义库名字
{
{"jiaFa", l_jiaFa, 0},
//第一个是lua要调用的函数名字,
第二个是对应的c函数,
第三个是lua_Integer值,一般写0
{NULL, NULL, 0}};
//结尾要有这一行,代表没有其他的函数了
LUAMOD_API int luaopen_exa(lua_State *L)
//注册一个LUAMOD_API,之后要写入luat_base.h
{
luat_newlib(L, exa);
//创建一张新的表,并把列表L中的函数注册进去
return 1;
}
这里重点是rotable_Reg:
typedef struct rotable_Reg
{
char const* name;
lua_CFunction func;
lua_Integer value;
}
rotable_Reg;
你需要写几个函数,就在这个结构体里写,最后以 {NULL, NULL, 0}结尾,代表结束。
写完上面这一段之后,在luat_base.h里面加上LUAMOD_API int luaopen_exa(lua_State *L);
3.4 启用自定义模块
https://gitee.com/openLuat/LuatOS/blob/master/bsp/air302/src/luat_air302_base.c
根据,我们在loadedlibs[]里加入 {"exa", luaopen_exa}, 代表启用该模块。
3.5 编译新固件
这里不细说了,在LuatOS仓库里都有编译说明,air302我之前也做过编译教程,详见:
https://doc.openluat.com/article/2047
3.6 编写Lua脚本
-- LuaTools需要PROJECT和VERSION这两个信息
PROJECT = "exademo"
VERSION = "1.0.0"
-- sys库是标配
_G.sys = require("sys")
local function exatext()
log.info("jiafa", exa.jiaFa(2,10))
end
sys.timerLoopStart(exatext, 1000)
-- 用户代码已结束---------------------------------
-- 结尾总是这一句
sys.run()
-- sys.run()之后后面不要加任何语句!!!!!
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进阶函数
当前面的步骤做完,确保正确运行后,再往下看进阶部分。
4.1 返回字符串
static int l_reString(lua_State *L)
{
if (!lua_isnumber(L, 1))
//如果输入的是字符串(不是number自然就是字符串咯)
{
const char *c = luaL_optstring(L, 1, "");
lua_pushstring(L, c);
//如果第一个输入值是string,直接返回去
return 1;
}
else
{
lua_pushstring(L,"nostring");
//到这里就代表输入的第一个值不是字符串,返回nostring
return 1;
}
}
这一部分较基础部分多了判断函数,根据注释了解一下即可,不难的。
4.2 多输入多返回
static int l_reMore(lua_State *L)
{
if (lua_isinteger(L, 1))
//判断输入的第一个值是不是int
{
lua_pushboolean(L, 1); //返回true
const char *st = luaL_optstring(L, 2, "nostring");
lua_pushstring(L, st); //返回字符串
return 2;
}
else
{
lua_pushboolean(L, 0); //返回flase
return 1;
}
}
这里边看代码边说明:
1)函数首先判断lua输入的第一个值类型,如果是int类型,那么返回第一个bool类型值;
2)现在已经确定第一个值是int类型了,那么取出lua输入的第二个值,如果是string就赋值给st,如果是nil那就把“nostring”赋值给st;
3)返回st,使用函数为lua_pushstring(L, st);
4)分析返回值的定义——我们可以看到在if为真的大括号里,我们先返回了bool类型的值,然后返回了string类型的值,一共返回了两个值,那么return的值我们写为2;在else的大括号里,我们只返回了一个bool类型的值,那么return的值即为1。
今天的分享就到这里了,相信大家多多少少都对调用方式有了基础的了解,大家可以在实际应用中多多实践,更多问题欢迎加入技术交流群共同探讨。
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