Lua和C
在实际游戏业务运营过程中，经常会出现一些紧急的配置修改、bug修复等；这种规划外的变更行为希望能做到用户无感知，否则对于游戏体验和产品口碑有很大影响，在此背景下，热更新能力成为成熟上线游戏的标准配置。
一般情况下，后台逻辑热更新能力的技术方案有两种：
①基于共享内存的数据存储：通过进程状态数据存放在共享内存，使得进程重启数据不丢，可以通过重新attach到共享内存实现进程状态的恢复。通常用这种机制的是C++，优点是效率高，缺点是需要重新编译整个项目，发布操作较重。
②后台代码脚本化：利用脚本语言代码热加载的能力，实现在进程运行过程中的逻辑更新，优点是更新操作轻量，可以像更新配置一样实现逻辑更新，但是由于业务逻辑是脚本实现的，在执行效率上会有一定的损耗，为此常规的操作是底层框架和热点逻辑交给C++去实现，而经常变动的业务逻辑则用脚本去写。
C和Lua通过虚拟栈进行交互，如下图
栈的元素代表一个Lua值（table、string、nil、function等八种基本类型）
Lua和C交互的形式：Lua和C的交互分为数据交互和逻辑交互两类，再叠加两种访问方向组合出四种交互形式。下面逐一进行论述：
1. C访问Lua的数据
如图所示，Lua会为程序中所有的全局变量建立一个变量名到变量值的映射关系表，这个映射关系就存放在这样一个全局表中，当C想访问Lua中定义的全局变量的时候，调用接口lua_getglobal()，接口里面会先把这个变量名通过Lua的虚拟栈传递给Lua程序，Lua虚拟机拿到这个变量名之后去全局表里查询，查询到之后，加入到Lua虚拟栈中，C调用相关接口获取到这个值。
2. Lua访问C的数据
Lua访问C的数据本质上还是需要C程序通过接口先将数据压入到虚拟栈，并通过接口lua_setglobal(lua_State *L, const char *name)触发Lua虚拟机从虚拟栈中弹出一个值，并赋值给name这个变量（即在全局表里面建立一个KV结构）（value重复怎么办？）。
3. Lua访问C的接口
lua访问C的接口分为两种方式：
（1）lua_register
typedef int (*lua_CFunction) (lua_State *L); void lua_pushcfunction (lua_State *L, lua_CFunction f); void lua_register (lua_State *L,const char *name,lua_CFunction f); #define lua_register(L,n,f) (lua_pushcfunction(L, (f)), lua_setglobal(L, (n)))
①所有能被Lua调用的C接口，都需要定义成lua_CFunction
②lua_pushcfunction用于接收一个C函数的指针作为参数，将一个Lua.function类型的对象压栈
③从lua_register定义看，本质上就是将函数压栈，然后在全局表注册
（2）luaL_newlib
#luaL_newlib用于将C函数以库的形式加载到Lua环境中 void luaL_newlib (lua_State *L,const luaL_Reg l[]); #用下列宏实现 (luaL_newlibtable(L,l), luaL_setfuncs(L,l,0)) #luaL_newlibtable创建一张新的表，并预分配足够保存下数组l内容的空间，其中l得是一个数组 void luaL_newlibtable (lua_State *L, const luaL_Reg l[]); #luaL_setfuncs用于把数组l中的所有函数注册到栈顶的表中 #若nup≠0，所有的函数都共享nup个upvalues。这些值必须在注册之前，pushed到栈上。 #这些值在注册完毕后都会从栈弹出。 void luaL_setfuncs (lua_State *L, const luaL_Reg *l, int nup);
luaL_newlib是将C语言函数以库的方式加载到Lua环境中
（3）用法示例
#用法示例
/*需要被调用的C语言函数*/
int C_Func_01(lua_State* L)
{
printf("C_Func_01 is run \r\n");
return 0;
}
/*定义函数表*/
static const luaL_Reg CFuncLib[] = {
{"C_Func1",C_Func_01},
{NULL,NULL}
};
/*创建一个新库*/
int luaopen_CFuncLib(lua_State* L) {
luaL_newlib(L, CFuncLib);
return 1;
}
int main(void)
{
lua_State* L = NULL;
L = luaL_newstate();
#若CFuncLib不在package.loaded中，则调用接口luaopen_CFuncLib，将接口注册
#最后一个参数为1，表示CFuncLib注册到全局变量
luaL_requiref(L, "CFuncLib", luaopen_CFuncLib, 1);
#加载并运行指定的文件
luaL_dofile(L, "test_01.lua");
lua_close(L);
return 0;
}
--注意这里，必须以"库名.函数名()"的方式调用，还可以以"库名:函数名()"的方式调用这两种方式稍有不同，下面介绍
CFuncLib.C_Func1()
--或
CFuncLib:C_Func1()4. C访问Lua的接口
C调用Lua的接口是通过lua_pcall实现，以下面代码段为例：
lua_getglobal(L, "test_add");
int a = 10;
int b = 20;
lua_pushnumber(L, a);
lua_pushnumber(L, b);
if (lua_pcall(L, 2, 1, 0) != 0) {
lua_pop(L, 1);
exit(-1);
}
int sum = lua_tonumber(L, -1);
lua_pop(L, 1);在lua脚本中，我们定义了一个test_add的函数，这个test_add在全局表里面有一个KV映射，key为函数名，val为函数的地址，通过lua_getglobal，将函数的入口地址压到栈中，然后C通过接口lua_pushxxx将另外两个参数入栈，然后调用lua_pcall或者lua_call触发lua接口的执行，lua接口执行完毕之后参数和函数地址会自动出栈，并将返回值压栈，因此在函数调用结束之后，通过接口lua_toxxx(L,-1)从栈顶取出返回值，并转成我们期望的格式。
针对返回值的问题，需要多提一句，实际编码过程中，可能出现实际返回和预期返回值类型不一致的情况，此时应该在进行返回值转换之前，通过接口lua_checktype进行类型检查。
外一个就是lua_call和lua_pcall的差别，lua_pcall意味着保护模式，lua_call没有返回值，效率相对较高，但是主调接口无法获取函数调用状态，而lua_pcall有返回值并支持设置特定的错误处理函数。如下所示：
void lua_call (lua_State *L, int nargs, int nresults); int lua_pcall (lua_State *L, int nargs, int nresults, int errfunc);
