Lua在设计之初就是为了嵌入到应用程序中，为这些应用程序提供灵活的扩展和定制功能。Lua的核心是用C语言编写的，所以Lua脚本可以很容易地与C/C++代码进行交互，通过Lua脚本，用户可以在不修改原有C/C++代码的基础上，实现功能的扩展和定制。
在C/C++程序中可以使用Lua来编写一些需要频繁修改的逻辑，而不需要重新编译整个C/C++程序，从而加快开发周期。对于一些复杂的逻辑，使用Lua脚本实现可能比直接用C/C++编写更加简单和直观。在以上基础上Lua脚本还可以快速实现和测试新的想法和功能，快速完成原型开发。
编写C/C++代码
在C/C++中嵌入Lua代码的流程如下：
- 初始化Lua环境：使用Lua提供的API（
luaL_newstate）创建一个新的Lua环境（Lua State）。 - 加载Lua脚本：使用Lua的C API（
luaL_dofile）加载并执行Lua脚本文件。 - 调用Lua函数：通过Lua的C API（
lua_getglobal、lua_pushnumber、lua_pcall等）调用Lua脚本中定义的函数，并传递参数。 - 获取返回值：Lua函数执行完毕后，使用Lua的C API（
lua_tonumber、lua_tostring等）从栈中获取返回值。 - 关闭Lua环境：使用Lua的C API（
lua_close）关闭Lua环境，释放相关资源。
Lua和C/C++之间的交互主要依赖于一个虚拟栈（Lua State）。这个栈是先进后出的，用于在Lua和C/C++之间传递数据和函数参数。当C/C++代码需要调用Lua函数或访问Lua变量时，它会将数据压入栈中；Lua执行完毕后，会将结果压回栈中，供C/C++代码读取。这种机制使得Lua和C/C++之间的交互变得简单而高效。
在Lua与C/C++的交互过程中，需要进行数据类型转换。比如将C语言中的整数类型转换为Lua中的数值类型，或将Lua中的表转换为C语言中的结构体等。在注册到Lua环境中的C函数和扩展模块中，需要对数据进行正确的类型转换。
C语言示例
先新建一个test.c文件，将以下内容复制到文件中：
// test.c
#include <lua.h>
#include <lualib.h>
#include <lauxlib.h>
int main(void) {
lua_State *L = luaL_newstate(); // 创建Lua状态机
luaL_openlibs(L); // 打开Lua标准库
// 执行Lua脚本
const char *lua_script = "print('Hello gay boy!')";
if (luaL_dostring(L, lua_script) != LUA_OK) {
const char *message = lua_tostring(L, -1);
printf("Error executing Lua script: %s\n", message);
lua_pop(L, 1); // 弹出错误消息
}
lua_close(L); // 关闭Lua状态机
return 0;
}C++示例
先新建一个test.cpp文件，将以下内容复制到文件中：
#include <iostream>
#include <lua.hpp>
int main() {
lua_State* L = luaL_newstate(); // 初始化Lua状态机
luaL_openlibs(L); // 打开Lua标准库
const char* luaCode = "print('Hello from Lua!')";
if (luaL_dostring(L, luaCode)) {
std::cerr << "Lua error: " << lua_tostring(L, -1) << std::endl;
lua_pop(L, 1); // 移除错误消息
return 1; // 返回错误码
}
// 关闭Lua状态机
lua_close(L);
return 0;
}编译C/C++文件
C语言文件编译
在Linux和Windows系统中，都需要先找到lua.h的安装路径，Windows系统为path环境变量中保存的路径，我使用的Ubuntu系统，路径如下：
在找到安装路径后，可以使用以下命令编译并运行嵌入了Lua代码的C源文件，在-I后面需要替换为自己的实际路径
gcc test.c -I/usr/include/lua5.4/ -llua5.4 -o test./test 运行结果如下：
Windows使用以下命令：
在Windows中，链接库时通常使用库的完整名称，包括前缀和后缀。如果使用的是MinGW或类似工具链，需要指定-llua对应的完整库名，如-llua54或-llua，具体取决于库文件（如lua54.dll或lua.dll）的实际名称。
gcc test.c -IC:\path\to\lua\include -LC:\path\to\lua\lib -llua54 -o test 这里： -IC:\path\to\lua\include指定了Lua头文件的位置。
-LC:\path\to\lua\lib指定了Lua库文件的位置
C++语言文件编译
C++语言嵌入Lua语言需要找到lua.hpp文件,编译命令与C语言文件编译方式相似：
g++ test.cpp -I/usr/include/lua5.4/ -llua5.4 -o test
./test在VS Code中调试
这里因为没有在VS Code中配置头文件导入路径，会产生报错曲线：
这里可以点击左侧的debug图标，随后点击 运行和调试、创建launch.json
在项目文件夹中会出现.vscode文件夹，文件夹中存在以下三个文件：
tasks.json：该文件用于配置编译任务。它指定了编译命令、编译参数以及输出文件的位置。对于多文件项目，需要确保tasks.json中包含了所有相关的源文件。
launch.json：该文件用于配置调试任务。它指定了调试器的类型（如gdb或lldb）、调试请求的类型（如launch或attach）、程序路径、工作目录以及其他调试选项。在调试过程中，VS Code会根据launch.json中的配置启动调试器，加载可执行文件，并在设置的断点处暂停执行。
c_cpp_properties.json:通过配置编译器路径、头文件搜索路径、预处理器宏定义等信息，支持VSCode中的IntelliSense功能，提供高效的代码补全、代码导航和调试支持。
C语言版本
首先将包含 lua.h 的文件夹安装路径添加到c_cpp_properties.json中
"/usr/include/lua5.4/",
"/home/astra/luajit/src/"完整的c_cpp_properties.json内容如下：
{
"configurations": [
{
"name": "Linux",
"includePath": [
"${workspaceFolder}/**",
"/usr/include/lua5.4/",
"/home/astra/luajit/src/"
],
"defines": [],
"compilerPath": "/usr/bin/gcc",
"cStandard": "c17",
"cppStandard": "gnu++17",
"intelliSenseMode": "linux-gcc-x64"
}
],
"version": 4
}将以下编译命令添加到tasks.json中，这里需要自己的lua版本进行修改
"-I/usr/include/lua5.4/",
"-llua5.4", 完整的tasks.json内容如下：
{
"tasks": [
{
"type": "cppbuild",
"label": "C/C++: gcc build active file",
"command": "/usr/bin/gcc",
"args": [
"-fdiagnostics-color=always",
"-g",
"${file}",
"-o",
"${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}",
"-I/usr/include/lua5.4/",
"-llua5.4",
],
"options": {
"cwd": "${fileDirname}"
},
"problemMatcher": [
"$gcc"
],
"group": {
"kind": "build",
"isDefault": true
},
"detail": "Task generated by Debugger."
}
],
"version": "2.0.0"
}点击右上角的调试按钮，即可对代码进行调试
C/C++版本
调试C++文件需要在上述json文件中加入连接到C++标准库的显示连接
"-lstdc++" // 显式链接到C++标准库launch.json
{
"version": "0.2.0",
"configurations": [
{
"name": "C++ Lua Debug",
"type": "cppdbg",
"request": "launch",
"program": "${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}",
"args": [
"-fdiagnostics-color=always",
"-g",
"${file}",
"-o",
"${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}",
"-I/usr/include/lua5.4/",
"-llua5.4",
"-lstdc++" // 显式链接到 C++ 标准库
],
"stopAtEntry": false,
"cwd": "${workspaceFolder}",
"environment": [],
"externalConsole": false,
"MIMode": "gdb",
"setupCommands": [
{
"description": "Enable pretty-printing for gdb",
"text": "-enable-pretty-printing",
"ignoreFailures": true
}
],
"preLaunchTask": "C/C++: gcc build active file",
"miDebuggerPath": "/usr/bin/gdb"
}
]
}tasks.json
{
"version": "0.2.0",
"configurations": [
{
"name": "C++ Lua Debug",
"type": "cppdbg",
"request": "launch",
"program": "${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}",
"args": [
"-fdiagnostics-color=always",
"-g",
"${file}",
"-o",
"${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}",
"-I/usr/include/lua5.4/",
"-llua5.4",
"-lstdc++" // 显式链接到C++标准库
],
"stopAtEntry": false,
"cwd": "${workspaceFolder}",
"environment": [],
"externalConsole": false,
"MIMode": "gdb",
"setupCommands": [
{
"description": "Enable pretty-printing for gdb",
"text": "-enable-pretty-printing",
"ignoreFailures": true
}
],
"preLaunchTask": "C/C++: gcc build active file",
"miDebuggerPath": "/usr/bin/gdb"
}
]
}c_cpp_properties.json
{
"configurations": [
{
"name": "Linux",
"includePath": [
"${workspaceFolder}/**",
"/usr/include/lua5.4/",
"/home/astra/luajit/src/"
],
"defines": [],
"compilerPath": "/usr/bin/gcc",
"cStandard": "c17",
"cppStandard": "gnu++17",
"intelliSenseMode": "linux-gcc-x64"
}
],
"version": 4
}