| 26.1 C 函数 |
先看一个简单的例子，如何实现一个简单的函数返回给定数值的sin值（更专业的实现应该检查他的参数是否为一个数字）：
static int l_sin (lua_State *L) {
double d = lua_tonumber(L, 1); /* get argument */
lua_pushnumber(L, sin(d)); /* push result */
return 1; /* number of results */
}
任何在Lua中注册的函数必须有同样的原型，这个原型声明定义就是lua.h中的lua_CFunction：
typedef int (*lua_CFunction) (lua_State *L);
从C的角度来看，一个C函数接受单一的参数Lua state，返回一个表示返回值个数的数字。所以，函数在将返回值入栈之前不需要清理栈，函数返回之后，Lua自动的清除栈中返回结果下面的所有内容。
我们要想在Lua使用这个函数，还必须首先注册这个函数。我们使用lua_pushcfunction来完成这个任务：他获取指向C函数的指针，并在Lua中创建一个function类型的值来表示这个函数。一个quick-and-dirty的解决方案是将这段代码直接放到lua.c文件中，并在调用lua_open后面适当的位置加上下面两行：
lua_pushcfunction(l, l_sin);
lua_setglobal(l, "mysin");
第一行将类型为function的值入栈，第二行将function赋值给全局变量mysin。这样修改之后，重新编译Lua，你就可以在你的Lua程序中使用新的mysin函数了。在下面一节，我们将讨论以比较好的方法将新的C函数添加到Lua中去。
对于稍微专业点的sin函数，我们必须检查sin的参数的类型。有一个辅助库中的luaL_checknumber函数可以检查给定的参数是否为数字：当有错误发生的时候，将抛出一个错误信息；否则返回作为参数的那个数字。将上面我们的函数稍作修改：
static int l_sin (lua_State *L) {
double d = luaL_checknumber(L, 1);
lua_pushnumber(L, sin(d));
return 1; /* number of results */
}
根据上面的定义，如果你调用mysin('a'),会得到如下信息：
bad argument #1 to 'mysin' (number expected, got string)
注意看看luaL_checknumber是如何自动使用：参数number（1），函数名（"mysin"），期望的参数类型（"number"），实际的参数类型（"string"）来拼接最终的错误信息的。
下面看一个稍微复杂的例子：写一个返回给定目录内容的函数。Lua的标准库并没有提供这个函数，因为ANSI C没有可以实现这个功能的函数。在这儿，我们假定我们的系统符合POSIX标准。我们的dir函数接受一个代表目录路径的字符串作为参数，以数组的形式返回目录的内容。比如，调用dir("/home/lua")可能返回{".", "..", "src", "bin", "lib"}。当有错误发生的时候，函数返回nil加上一个描述错误信息的字符串。
#include <dirent.h>
#include <errno.h>
static int l_dir (lua_State *L) {
DIR *dir;
struct dirent *entry;
int i;
const char *path = luaL_checkstring(L, 1);
/* open directory */
dir = opendir(path);
if (dir == NULL) { /* error opening the directory? */
lua_pushnil(L); /* return nil and ... */
lua_pushstring(L, strerror(errno)); /* error message */
return 2; /* number of results */
}
/* create result table */
lua_newtable(L);
i = 1;
while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
lua_pushnumber(L, i++); /* push key */
lua_pushstring(L, entry->d_name); /* push value */
lua_settable(L, -3);
}
closedir(dir);
return 1; /* table is already on top */
}
辅助库的luaL_checkstring函数用来检测参数是否为字符串，与luaL_checknumber类似。（在极端情况下，上面的l_dir的实现可能会导致小的内存泄漏。调用的三个Lua函数lua_newtable、lua_pushstring和lua_settable可能由于没有足够的内存而失败。其中任何一个调用失败都会抛出错误并且终止l_dir，这种情况下，不会调用closedir。正如前面我们所讨论过的，对于大多数程序来说这不算个问题：如果程序导致内存不足，最好的处理方式是立即终止程序。另外，在29章我们将看到另外一种解决方案可以避免这个问题的发生）