# Lua 与 C 的交互

URL: https://caijiao.org/lua/capi
Source: docs/lua/capi.md
Description: 学习如何在 Lua 中调用 C 函数、在 C 中嵌入 Lua，实现 Lua 与 C 的混合编程。

Lua 作为嵌入式脚本语言，提供了强大的 **C API**，可以在 C/C++ 中嵌入 Lua，或者让 Lua 调用 C 函数，实现高性能扩展。

## 🧩 在 Lua 中调用 C 函数

假设我们有一个 C 动态库 `mylib`，包含函数：

```c
// mylib.c
#include <stdio.h>

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
````

编译生成共享库：

```bash
gcc -shared -fPIC -o mylib.so mylib.c
```

Lua 中使用 `ffi` 调用（需要 LuaJIT）：

```lua
local ffi = require("ffi")
ffi.cdef[[
    int add(int a, int b);
]]

local lib = ffi.load("./mylib.so")
print(lib.add(3, 5))  -- 输出 8
```

## 🔗 在 C 中嵌入 Lua

C 程序中可以嵌入 Lua 解释器，执行 Lua 脚本：

```c
#include <lua.h>
#include <lualib.h>
#include <lauxlib.h>

int main() {
    lua_State *L = luaL_newstate();  // 创建 Lua 状态机
    luaL_openlibs(L);                // 打开标准库

    if (luaL_dofile(L, "script.lua") != LUA_OK) {
        const char *err = lua_tostring(L, -1);
        printf("Error: %s\n", err);
    }

    lua_close(L);
    return 0;
}
```

## 🧰 C 调用 Lua 函数

C 可以调用 Lua 脚本中的函数：

```c
lua_getglobal(L, "greet");      // 获取 Lua 全局函数
lua_pushstring(L, "Alice");     // 压入参数
lua_pcall(L, 1, 0, 0);          // 调用函数
```

Lua 代码 `script.lua`：

```lua
function greet(name)
  print("Hello, " .. name)
end
```

## 🧩 Lua 注册 C 函数

在 C 中可以把函数注册到 Lua，使 Lua 可以直接调用：

```c
int l_add(lua_State *L) {
    int a = luaL_checkinteger(L, 1);
    int b = luaL_checkinteger(L, 2);
    lua_pushinteger(L, a + b);
    return 1;  // 返回值数量
}

lua_register(L, "add", l_add);  // Lua 脚本中调用 add(3,5)
```

Lua 调用：

```lua
print(add(3, 5))  -- 输出 8
```

## 🧠 小结

* Lua 可以调用 C 函数（LuaJIT 可用 ffi）
* C 程序可嵌入 Lua 解释器，执行 Lua 脚本
* C 可以注册函数，让 Lua 调用，实现混合编程
* Lua 与 C 的结合可以提高性能，扩展功能