| 27.2 字符串处理 |
当C函数接受一个来自lua的字符串作为参数时，有两个规则必须遵守：当字符串正在被访问的时候不要将其出栈；永远不要修改字符串。
当C函数需要创建一个字符串返回给lua的时候，情况变得更加复杂。这样需要由C代码来负责缓冲区的分配和释放，负责处理缓冲溢出等情况。然而，Lua API提供了一些函数来帮助我们处理这些问题。
标准API提供了对两种基本字符串操作的支持：子串截取和字符串连接。记住，lua_pushlstring可以接受一个额外的参数，字符串的长度来实现字符串的截取，所以，如果你想将字符串s从i到j位置（包含i和j）的子串传递给lua，只需要：
lua_pushlstring(L, s+i, j-i+1);
下面这个例子，假如你想写一个函数来根据指定的分隔符分割一个字符串，并返回一个保存所有子串的table，比如调用：
split("hi,,there", ",")
应该返回表{"hi", "", "there"}。我们可以简单的实现如下，下面这个函数不需要额外的缓冲区，可以处理字符串的长度也没有限制。
static int l_split (lua_State *L) {
const char *s = luaL_checkstring(L, 1);
const char *sep = luaL_checkstring(L, 2);
const char *e;
int i = 1;
lua_newtable(L); /* result */
/* repeat for each separator */
while ((e = strchr(s, *sep)) != NULL) {
lua_pushlstring(L, s, e-s); /* push substring */
lua_rawseti(L, -2, i++);
s = e + 1; /* skip separator */
}
/* push last substring */
lua_pushstring(L, s);
lua_rawseti(L, -2, i);
return 1; /* return the table */
}
在Lua API中提供了专门的用来连接字符串的函数lua_concat。等价于Lua中的..操作符：自动将数字转换成字符串，如果有必要的时候还会自动调用metamethods。另外，她可以同时连接多个字符串。调用lua_concat(L,n)将连接(同时会出栈)栈顶的n个值，并将最终结果放到栈顶。
另一个有用的函数是lua_pushfstring：
const char *lua_pushfstring (lua_State *L,
const char *fmt, ...);
这个函数某种程度上类似于C语言中的sprintf，根据格式串fmt的要求创建一个新的字符串。与sprintf不同的是，你不需要提供一个字符串缓冲数组，Lua为你动态的创建新的字符串，按他实际需要的大小。也不需要担心缓冲区溢出等问题。这个函数会将结果字符串放到栈内，并返回一个指向这个结果串的指针。当前，这个函数只支持下列几个指示符： %%（表示字符 '%'）、%s（用来格式化字符串）、%d（格式化整数）、%f（格式化Lua数字，即 doubles）和 %c（接受一个数字并将其作为字符），不支持宽度和精度等选项。
当我们打算连接少量的字符串的时候，lua_concat和lua_pushfstring是很有用的，然而，如果我们需要连接大量的字符串（或者字符），这种一个一个的连接方式效率是很低的，正如我们在11.6节看到的那样。我们可以使用辅助库提供的buffer相关函数来解决这个问题。Auxlib在两个层次上实现了这些buffer。第一个层次类似于I/O操作的buffers：集中所有的字符串（或者但个字符）放到一个本地buffer中，当本地buffer满的时候将其传递给Lua（使用lua_pushlstring）。第二个层次使用lua_concat和我们在11.6节中看到的那个栈算法的变体，来连接多个buffer的结果。
为了更详细地描述Auxlib中的buffer的使用，我们来看一个简单的应用。下面这段代码显示了string.upper的实现（来自文件lstrlib.c）：
static int str_upper (lua_State *L) {
size_t l;
size_t i;
luaL_Buffer b;
const char *s = luaL_checklstr(L, 1, &l);
luaL_buffinit(L, &b);
for (i=0; i<l; i++)
luaL_putchar(&b, toupper((unsigned char)(s[i])));
luaL_pushresult(&b);
return 1;
}
使用Auxlib中buffer的第一步是使用类型luaL_Buffer声明一个变量，然后调用luaL_buffinit初始化这个变量。初始化之后，buffer保留了一份状态L的拷贝，因此当我们调用其他操作buffer的函数的时候不需要传递L。宏luaL_putchar将一个单个字符放入buffer。Auxlib也提供了luaL_addlstring以一个显示的长度将一个字符串放入buffer，而luaL_addstring将一个以0结尾的字符串放入buffer。最后，luaL_pushresult刷新buffer并将最终字符串放到栈顶。这些函数的原型如下：
void luaL_buffinit (lua_State *L, luaL_Buffer *B);
void luaL_putchar (luaL_Buffer *B, char c);
void luaL_addlstring (luaL_Buffer *B, const char *s, size_t l);
void luaL_addstring (luaL_Buffer *B, const char *s);
void luaL_pushresult (luaL_Buffer *B);
使用这些函数，我们不需要担心buffer的分配，溢出等详细信息。正如我们所看到的，连接算法是有效的。函数str_upper可以毫无问题的处理大字符串（大于1MB）。
当你使用auxlib中的buffer时，不必担心一点细节问题。你只要将东西放入buffer，程序会自动在Lua栈中保存中间结果。所以，你不要认为栈顶会保持你开始使用buffer的那个状态。另外，虽然你可以在使用buffer的时候，将栈用作其他用途，但每次你访问buffer的时候，这些其他用途的操作进行的push/pop操作必须保持平衡[8]。有一种情况，即你打算将从Lua返回的字符串放入buffer时，这种情况下，这些限制有些过于严格。这种情况下，在将字符串放入buffer之前，不能将字符串出栈，因为一旦你从栈中将来自于Lua的字符串移出，你就永远不能使用这个字符串。同时，在将一个字符串出栈之前，你也不能够将其放入buffer，因为那样会将栈置于错误的层次（because then the stack would be in the wrong level）。换句话说你不能做类似下面的事情：
luaL_addstring(&b, lua_tostring(L, 1)); /* BAD CODE */
（译者：上面正好构成了一对矛盾），由于这种情况是很常见的，auxlib提供了特殊的函数来将位于栈顶的值放入buffer：
void luaL_addvalue (luaL_Buffer *B);
当然，如果位于栈顶的值不是字符串或者数字的话，调用这个函数将会出错。