原生实现C#与Lua相互调用方法(Unity3D可用)

2024-04-02 19:55

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引言

本篇简单介绍如何在C#中执行Lua脚本，传递数据到Lua中使用，以及Lua中调用C#导出的方法等。在Unity中开发测试，并打IL2CPP的Android包在模拟器上运行通过。Lua版本使用的是Lua5.1.5。

一、编译Lua动态链接库

1. 编译Windows下使用的DLL文件

使用VS2015创建一个空的动态链接库项目，删除里面默认创建的几个文件(如果想自定义拓展可用保留)，然后把Lua的源码拷贝进来，添加到项目工程中，编译宏需要配置LUA_BUILD_AS_DLL和_CRT_SECURE_NO_WARNINGS。然后就可以编译x86和x64的DLL动态库，整体步骤简单易操作。

2. 编译Android下使用的SO文件

通过NDK编译Android需要的so动态库，因此需要手写Application.mk和Android.mk两个mk文件，下面是我使用的两个文件的内容，创建放在上面VS的工程里面即可，路径是在lua源码class="lazy" data-src的上一层目录。

# Application.mk
APP_PLATFORM = android-23
APP_ABI := armeabi-v7a arm64-v8a
APP_STL := stlport_shared

# Android.mk
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
MY_FILES_PATH  :=  $(LOCAL_PATH)/class="lazy" data-src
MY_FILES_SUFFIX := %.c
MY_UN_INCLUDE := %lua.c %luac.c
# 递归遍历目录下的所有的文件
rwildcard=$(wildcard $1$2) $(foreach d,$(wildcard $1*),$(call rwildcard,$d/,$2))
# 获取相应的源文件
MY_ALL_FILES := $(foreach class="lazy" data-src_path,$(MY_FILES_PATH), $(call rwildcard,$(class="lazy" data-src_path),*.*) )
MY_class="lazy" data-src_LIST  := $(filter $(MY_FILES_SUFFIX),$(MY_ALL_FILES))
MY_class="lazy" data-src_LIST  := $(filter-out $(MY_UN_INCLUDE),$(MY_class="lazy" data-src_LIST))
MY_class="lazy" data-src_LIST  := $(MY_class="lazy" data-src_LIST:$(LOCAL_PATH)/%=%)
LOCAL_class="lazy" data-src_FILES = $(MY_class="lazy" data-src_LIST)
#打印编译信息
$(warning 'class="lazy" data-src_list='$(LOCAL_class="lazy" data-src_FILES))
LOCAL_MODULE    := CSharpLua
LOCAL_LDLIBS += -ldl
LOCAL_CFLAGS := $(L_CFLGAS)
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

将上面的mk文件放置完成后，打开CMD命令行，执行ndk编译。由于并不是在Android的jni项目目录，因此执行命令会有所不同，可以使用下面的命令执行生成，等待ndk执行完成后就生成了需要的so库。

ndk-build NDK_PROJECT_PATH=. APP_BUILD_SCRIPT=./Android.mk NDK_APPLICATION_MK=./Application.mk

二、编写C#使用的API

1. 动态链接库在Unity中的存放位置。

在Unity项目Assets目录里面创建Plugins目录，用于存放不同平台的DLL库。Windows需要的DLL存放的目录为Assets/Plugins/x86和Assets/Plugins/x86_64；Android需要的SO文件存放的目录为Assets/Android/[libs/arm64-v8a]括号里面的目录其实就是上面NDK编译后生成的路径。

2. 编写C#的API[LuaDll.cs]

大部分的动态库中的接口直接使用以下这种方式即可使用，使用IntPtr来表示lua_State*对象，传入参数char*可用使用byte[]或者string，但是会有一点点区别。

[DllImport("CSharpLua", EntryPoint = "luaL_newstate")]
public static extern IntPtr luaL_newstate();
[DllImport("CSharpLua", EntryPoint = "luaL_openlibs")]
public static extern void luaL_openlibs(IntPtr L);
[DllImport("CSharpLua", EntryPoint = "luaL_loadbuffer")]
public static extern int luaL_loadbuffer(IntPtr L, byte[] buff, uint size, string name);
[DllImport("CSharpLua", EntryPoint = "lua_call")]
public static extern void lua_call(IntPtr L, int nargs, int nresults);
[DllImport("CSharpLua", EntryPoint = "lua_pcall")]
public static extern int lua_pcall(IntPtr L, int nargs, int nresults, int errfunc);

3.需要注意的几个地方

1. 返回char*时，不可直接使用string替换，否则调用会导致崩溃，因此需要像下面代码展示的那样进行一下转换才可以使用。

[DllImport("CSharpLua", EntryPoint = "lua_tolstring")]
private static extern IntPtr _lua_tolstring(IntPtr L, int idx, ref uint size);
public static string lua_tolstring(IntPtr L, int idx, ref uint size)
{
    IntPtr buffer = _lua_tolstring(L, idx, ref size);
    return Marshal.PtrToStringAnsi(buffer);
}

2. C#函数传递给Lua使用时，需要使用delegate委托类型。

public delegate int LuaFunction(IntPtr L);
[DllImport("CSharpLua", EntryPoint = "lua_pushcclosure")]
public static extern void lua_pushcclosure(IntPtr L, LuaFunction func, int idx);
public static void lua_pushcfunction(IntPtr L, LuaFunction func)
{
   lua_pushcclosure(L, func, 0);
}

3. 在lua源码中定义的宏代码是无法使用的，会提示找不到，需要在C#中手动实现，例如下面展示的2个宏。

#define lua_setglobal(L,s)  lua_setfield(L, LUA_GLOBALSINDEX, (s))
#define lua_getglobal(L,s)  lua_getfield(L, LUA_GLOBALSINDEX, (s))

[DllImport("CSharpLua", EntryPoint = "lua_getfield")]
public static extern void lua_getfield(IntPtr L, int idx, string s);
public static void lua_getglobal(IntPtr L, string s)
{
   lua_getfield(L, LUA_GLOBALSINDEX, s);
}
[DllImport("CSharpLua", EntryPoint = "lua_setfield")]
public static extern void lua_setfield(IntPtr L, int idx, string s);
public static void lua_setglobal(IntPtr L, string s)
{
   lua_setfield(L, LUA_GLOBALSINDEX, s);
}

4. 如需要将C#的类实例对象即userdata传递给lua，需要在C#中转换成IntPtr后传递，Lua返回的则需要通过IntPtr转换回C#的实例对象。

[DllImport("CSharpLua", EntryPoint = "lua_pushlightuserdata")]
public static extern void _lua_pushlightuserdata(IntPtr L, IntPtr p);
public static void lua_pushlightuserdata<T>(IntPtr L, T p)
{
    IntPtr obj = Marshal.GetIUnknownForObject(p);
    _lua_pushlightuserdata(L, obj);
}
[DllImport("CSharpLua", EntryPoint = "lua_touserdata")]
public static extern IntPtr _lua_touserdata(IntPtr L, int idx);
public static T lua_touserdata<T>(IntPtr L, int idx)
{
   IntPtr p = _lua_touserdata(L, idx);
   return (T)Marshal.GetObjectForIUnknown(p);
}

三、C#与Lua的相互调用举例

1. C#中创建Lua环境

IntPtr L = LuaDll.luaL_newstate();
LuaDll.luaL_openlibs(L);

2. 加载Lua代码并执行，调用Lua的函数及向Lua传递参数。

var data = Resources.Load<TextAsset>(lua_file);
int rc = LuaDll.luaL_loadbuffer(L, data.bytes, (uint)data.bytes.Length, lua_file);
rc = LuaDll.lua_pcall(L, 0, 0, 0)
LuaDll.lua_getglobal(L, "main");
// 传递参数
LuaDll.lua_pushinteger(L, 3333);
LuaDll.lua_pushnumber(L, 3.3);
// 执行main方法
int i = LuaDll.lua_pcall(L, 2, 0, 0);

3. 将C#函数提供给Lua使用，需要使用静态方法参考上面LuaFunction的定义。

LuaDll.lua_pushcfunction(L, LuaPrint);
LuaDll.lua_setglobal(L, "print");
[MonoPInvokeCallback]   // 这个主要是在Android上需要。
static int LuaPrint(IntPtr L)
{
  Debug.Log(".....");
  return 0;
}

4. Lua代码调用C#方法并提供回调，由C#函数调用。

static int FindAndBind(IntPtr L)
{
   GameObject go = LuaDll.lua_touserdata<GameObject>(L, 1);
   string path = LuaDll.lua_tostring(L, 2);
   // 这里将lua的函数放到LUA_REGISTRYINDEX上
   int idx = LuaDll.luaL_refEx(L);
   Transform t = go.transform.Find(path);
   Button btn = t.GetComponent<Button>();
   btn.onClick.AddListener(delegate() {
     // 从LUA_REGISTRYINDEX栈获取lua的函数进行执行。
     LuaDll.lua_rawgeti(L, LuaDll.LUA_REGISTRYINDEX, idx);
     LuaDll.lua_pcall(L, 0, 0, 0);
   });
   return 0;
}

四、总结

总体来说交互调用还是比较的简单方便，跟使用C/C++与Lua交互差不多。我仅仅简单使用Lua源码进行编译动态库使用，可以方便的替换各个版本的lua进行使用。C#导出方法给Lua使用也相对简单，但是Unity中使用Lua的时候，不可能每个类例如GameObject、Transform等都手动写导出的代码给Lua使用。这块就可以去看tolua、xlua的实现，需要考虑很多东西。

到此这篇关于原生实现C#与Lua相互调用方法的文章就介绍到这了,更多相关C#与Lua相互调用内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！

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