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    57questions

    Luaは、汎用のスクリプト言語の一つで、 移植性が高く、高速な実行速度などの特徴を持ち 手続き型・オブジェクト指向言語としても利用可能で 関数型言語、データ駆動型の要素も併せ持っている言語です。

luaでの参照渡しの仕方

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anatawa12

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いまcで書かれたものをluaに書き換えようと思っています
その際にdefineで定義されたマクロ関数を書き直す際に、
luaで関数内で引数を書き換えたら実引数も書き換わるということができたらなと思いました。
やり方はありますか?

やりたいこと:

#define X(x) x=0


のようなものを使いたいです
そもそも実行はluajで行うので、cのソースを呼び出すことはありません

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C/C++ 側の#defineやconstexprは そのまま Luaで使えないので以下のようにする必要があります

#define MAXLENGTH 50
const int MAXLENGTH = 50;
constexpr int MAXLENGTH = 50; // C++11以降
lua_pushinteger(L, MAXLENGTH);
lua_setglobal(L, "MAXLENGTH");


上記のMAXLENGTHをLuaから参照する場合は以下のようにします。

print(MAXLENGTH)


逆に Luaのグローバル変数の値を C/C++で取得する場合は以下のようにします。

message = "ハローワールド"
lua_getglobal(L, "message");
const char* message = lua_tostring(L, 1);


C/C++で定義した関数を Luaで使うには
int 関数名(lua_State* L);のようにする必要があります。

int add(int x, int y) {
    return x + y;
}

int addGlue(lua_State *L) {
    // 引数2つをスタックから取得
    int x = luaL_checkinteger(L, 1);
    int y = luaL_checkinteger(L, 2);

    // Luaから取得した値は残ったままになっているので空っぽにする
    lua_settop(L, 0);

    // 実際の関数を実行
    int ret = add(x, y);

    // 実行した結果を Luaのスタックに戻す
    lua_pushinteger(L, ret);

    // 引数の数を返す
    return 1;
}


Luaから add関数をよびだすには lua_registerでlua_Stateを引数に持った関数を登録必要があります。
これは luaL_openlibsを実行したあとに追加します。

これを呼び出す Lua側は

print(add(10, 9))

Luaの関数を C/C++から呼び出す方法についても書いておきます。

function init()
    return { width = 640, height = 480 }
end


このような関数は工夫が必要となります。

// 呼ぶ関数
lua_getglobal(L, "init");

// 引数なし、戻り値1個として実行
if (lua_pcall(L, 0, 1, 0) != 0) {
    cout << "error:" << lua_tostring(L, -1) << endl;
    return 0;
}

// テーブルの値を二つ取得
lua_getfield(L, 1, "width");
lua_getfield(L, 1, "height");

// テーブルが先頭の要素を指すので2番目と3番目を取得
int width = lua_tointeger(L, 2);
int height = lua_tointeger(L, 3);

// Luaのスタックを空っぽにしておく
lua_settop(L, 0);

Luaのスタックを把握するために以下のような関数を作っておくと便利です。

// スタックの指定インデックスのアイテムの内容を表示する
static void PrintStackItem(lua_State *L, int idx)
{
    int type = lua_type(L, idx);
    switch (type) {
    case LUA_TSTRING:
        // 文字列アイテムの内容表示
        printf("index %3d : type = %s\t: \"%s\"\n",
            idx, lua_typename(L, type), lua_tostring(L, idx));
        break;
    case LUA_TNUMBER:
        // 数値アイテムの内容表示
        printf("index %3d : type = %s  : %f\n",
            idx, lua_typename(L, type), lua_tonumber(L, idx));
        break;
    case LUA_TBOOLEAN:
        // ブール値アイテムの内容表示
        printf("index %3d : type = %s  : \"%s\"\n",
            idx, lua_typename(L, type), lua_toboolean(L, idx) ? "true" : "false");
        break;
    default:
        // その他ならば型だけ表示
        printf("index %3d : type = %s  \n", idx, lua_typename(L, type));
        break;
    }
[リンク内容](https://github.com/ThePhD/sol2)    
}

// スタックのアイテムの内容を一覧で出力する
void PrintStack(lua_State *L)
{
    printf("-----  stack  -----\n");
    int top = lua_gettop(L);
    // 正のインデックスで指定
    for (int i = top; i >= 1; i--) {
        PrintStackItem(L, i);
    }
    printf("-------------------\n");
    // 負のインデックスで指定
    for (int i = -1; i >= -top; i--) {
        PrintStackItem(L, i);
    }
    printf("-------------------\n");
}

もう一つですが、Sol2というC++用のライブラリを使えば
例えば以下の Luaスクリプトで定義されているテーブル、グローバル変数、テーブルをいとも簡単に使えるようになっています。

-- test.lua
function init()
return {
width = 640,
height = 480
};
end

function initmoji()
return {
returnmoji = "moji"
};
end 


この init関数とinitmoji関数は戻り値としてテーブルを返します。このLuaスクリプトをSol2で書くと以下のように取得できます。

#include <iostream>
#include <sol.hpp>
using namespace std;

int main()
{
    sol::state lua;
    lua.open_libraries(sol::lib::base, sol::lib::coroutine, sol::lib::debug, sol::lib::io, sol::lib::math, 
        sol::lib::os, sol::lib::package, sol::lib::string, sol::lib::table, sol::lib::utf8);

    try {
        lua.safe_script_file("test.lua");
    }
    catch (sol::error& e) {
        cout << e.what() << endl;
    }

    // Solを使えば簡単にテーブルから値が取り出せます。
    sol::table ret = lua["init"]();
    cout << "width:" << ret["width"].get<int>() << endl;
    cout << "height:" << ret["height"].get<int>() << endl;

    sol::table ret2 = lua["initmoji"]();
    cout << ret2["returnmoji"].get<std::string>() << endl;
}

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