Lua 与 C#交互

Lua 与C#交互

前提

Lua是一种嵌入式脚本语言，Lua的解释器是用C编写的，因此可以方便的与C/C++进行相互调用。轻量级 Lua语言的官方版本只包括一个精简的核心和最基本的库，这使得Lua体积小、启动速度快，也适合嵌入在别的程序里。

交互过程

• C#调用Lua:

由C#文件调用Lua解析器底层dll库（由C语言编写），再由dll文件执行相应的Lua文件。

• Lua调用C#：

1、Wrap方式：首先生成C#源文件对应的Wrap文件， 由Lua文件调用Wrap文件，再由Wrap文件调用C#文件。

2、反射方式：当索引系统API、dll或者第三方库时，如果无法将代码的具体实现进行代码生成，可采用此方式实现交互。缺点：执行效率低。

交互原理

主要通过Lua虚拟栈实现，所有类型的数据交换都通过虚拟栈完成

Lua 提供了两种索引方式操作虚拟栈，

正数索引：1 表示栈底

负数索引：-1 表示栈顶

操作流程

• C#调用Lua

由C#先将数据放入栈顶，由Lua从栈顶取出该数据并做出相应的处理, 然后返回对应的值到栈顶，最后再从C#从栈顶取出Lua处理完的数据，完成交互。

• Lua调用C#

先生成C#源文件所对应的Wrap文件(使用反射)或者编写C#源文件所对应的C模块，然后将源文件内容通过Wrap文件或者C模块注册到Lua解释器中，然后由Lua去调用。

代码流程

• C#调用Lua：

C#生成Bridge文件，Bridge调用dll文件(dll是C写的库)，先调用Lua中的dll文件，再由dll文件执行Lua代码。

C# -> Bridge -> dll -> Lua / C# -> dll -> Lua

• Lua调用C#：

先生成Wrap文件(中间文件/配置文件)，wrap文件把字段方法注册到lua虚拟机中(解释器luajit)，然后Lua通过wrap就可以调C#了。

Lua -> wrap -> C#

垃圾回收

C# 和 Lua 都有各自的垃圾回收机制，为了避免冲突，当使用了对方代理对象时，代理对象会被缓存，并在 真实对象 被回收后，移除缓存，使 代理对象 也能被回收

Lua 传递至 C# 的对象，会通过 LuaAPI.luaL_ref 保持引用而不被回收，C# 这边对象被回收后，将其从 LUA_REGISTRYINDEX 表中移除，使其可以被 Lua 垃圾管理器回收

C#传递至Lua的对象，会在Lua注册为元表，生成原表数据时会将相关对象的被Lua回收的回调也注册到其中，当对象在Lua回收后，会将对象压栈，然后回调到C#。C#根据回调传递的Lua状态机指针，通过正数索引在Lua虚拟栈中获取对象索引并将其从缓存列表中移除，后续通过垃圾回收器进行回收。

参考资料

C#与Lua交互过程及原理

C#与Lua交互过程及原理

C语言和Lua之间交互的原理

CS与XLua交互原理研究