今天繼續講LuatOS的開發，上一期簡單說了一下如何移植LuatOS，相信很多朋友已經看過了。那麼今天，我就開始講C和Lua調用的部分教程。
LuatOS相關資料及Lua語言的官方定義，詳見以下連結：
LuatOS倉庫：
https://gitee.com/openLuat/LuatOS
Lua 5.3 中文參考手冊：
https://www.runoob.com/manual/lua53doc/contents.html
閑談C與Lua的調用
LuatOS自定義C庫可以實作使用者的自定義功能，比如一些對延時要求很高的需求，通過C進行使用會更友善快捷:
Lua使用一個虛拟棧來和C互傳值，也就是說，C和Lua的資料互動是在棧上進行的。
棧的基本概念及原理
棧作為一種資料結構，是一種隻能在一端進行插入和删除操作的特殊線性表。
它按照先進後出的原則存儲資料，先進入的資料被壓入棧底，最後的資料在棧頂，需要讀資料的時候從棧頂開始彈出資料（最後一個資料被第一個讀出來）。
入棧就是将一個新的元素放到棧頂，出棧就是從棧頂取出一個元素。棧頂的元素總是最後入棧，需要出棧時，又最先被從棧中取出。
如果你沒接觸過棧，就當它是個先入後出的大袋子，你要做的就是往裡面放東西和拿東西。
無論何時Lua調用C，被調用的函數都得到一個新的棧，這個棧獨立于C函數本身的棧，也獨立于之前的Lua棧。它裡面包含了Lua傳遞給C函數的所有參數，而C函數則把要傳回的結果放入這個棧以傳回給調用者 。
是以，C和Lua的調用說大白話就是——在棧上操作。
常用函數簡介
在寫函數的時候，首先使用lua_State：Lua虛拟機中的環境表、系統資料庫、運作堆棧、虛拟機的上下文等資料。
常用函數還涉及判斷函數、檢查函數、取出函數、傳回函數等等，如下所示：
常用判斷函數
lua_isboolean ：
lua_isboolean (lua_State *L, int index); 當給定索引的值是一個布爾量時，傳回 1 ，否則傳回 0 。
lua_isinteger ：
lua_isinteger (lua_State *L, int index); 當給定索引的值是一個整數時，傳回 1 ，否則傳回 0 。
lua_isnil ：
lua_isnil (lua_State *L, int index); 當給定索引的值是 nil 時，傳回 1 ，否則傳回 0 。
lua_isnumber ：
lua_isnumber (lua_State *L, int index); 當給定索引的值是一個數字，或是一個可轉換為數字的字元串時，傳回 1 ，否則傳回 0 。
lua_isstring ：
lua_isstring (lua_State *L, int index); 當給定索引的值是一個字元串或是一個數字( 數字總能轉換成字元串)時，傳回 1 ，否則傳回 0 。
常用檢查函數
luaL_checkinteger ：
luaL_checkinteger (lua_State *L, int arg); 檢查函數的第 arg 個參數是否是一個 整數（或是可以被轉換為一個整數） 并以 lua_Integer 類型傳回這個整數值。
luaL_checknumber ：
luaL_checknumber (lua_State *L, int arg); 檢查函數的第 arg 個參數是否是一個 數字，并傳回這個數字。
luaL_checkstring ：
luaL_checkstring (lua_State *L, int arg); 檢查函數的第 arg 個參數是否是一個 字元串并傳回這個字元串。
luaL_checklstring ：
luaL_checklstring (lua_State *L, int arg, size_t *l); 檢查函數的第 arg 個參數是否是一個 字元串，并傳回該字元串；如果 l 不為 NULL ， 将字元串的長度填入 *l。字元串内可以是任意二進制資料，包括零字元。
常用取出函數
luaL_optinteger ：
luaL_optinteger (lua_State *L , int arg , lua_Integer d);
如果函數的第 arg 個參數是一個 整數（或可以轉換為一個整數）， 傳回該整數。若該參數不存在或是 nil， 傳回 d。除此之外的情況，抛出錯誤。
luaL_optnumber ：
luaL_optnumber (lua_State *L, int arg, lua_Number d);
如果函數的第 arg 個參數是一個 數字，傳回該數字。若該參數不存在或是 nil， 傳回 d。除此之外的情況，抛出錯誤。
luaL_optstring ：
luaL_optstring (lua_State *L, int arg, const char *d);
如果函數的第 arg 個參數是一個 字元串，傳回該字元串。若該參數不存在或是 nil， 傳回 d。除此之外的情況，抛出錯誤。
luaL_optlstring ：
luaL_optlstring (lua_State *L , int arg , const char *d , size_t *l);
如果函數的第 arg 個參數是一個 字元串，傳回該字元串。若該參數不存在或是 nil， 傳回 d。除此之外的情況，抛出錯誤。若 l 不為 NULL， 将結果的長度填入 *l 。字元串内可以是任意二進制資料，包括零字元。
常用傳回函數
lua_pushboolean ：
void lua_pushboolean (lua_State *L, int b); 把 b 作為一個布爾量壓棧。
lua_pushinteger：
lua_pushinteger (lua_State *L, lua_Integer n); 把值為 n 的整數壓棧。
lua_pushnumber ：
lua_pushnumber (lua_State *L, lua_Number n); 把一個值為 n 的浮點數壓棧。
lua_pushstring ：
lua_pushstring (lua_State *L, const char *s); 将指針 s 指向的零結尾的字元串壓棧。如果 s 為 NULL，将 nil 壓棧并傳回 NULL。
lua_pushlstring ：
lua_pushlstring (lua_State *L, const char *s, size_t len); 把指針 s 指向的長度為 len 的字元串壓棧。字元串内可以是任意二進制資料，包括零字元。
注意：
xxxlstring與xxxstring的差別，前者傳二進制資料是必須的！！！
第一個函數
建立自定義子產品架構：
在LuatOS源碼目錄下找到luat/mouldes檔案夾，建立一個名為luat_lib_xxx.c的檔案；
在C檔案中先引入"luat_base.h"，這個頭檔案裡面包含了我們需要用到的函數。
建立自定義函數：
static int l\_jiaFa(lua\_State \*L)
//函數名一般寫l\_xxx ，
這樣可以直覺的知道這是一個和lua互動的函數
{
int a = luaL\_checkinteger(L, 1);
//取出輸入的第一個值（int類型）
int b = luaL\_optinteger(L, 2, 0);
//取出輸入的第二個值（int類型）
lua\_pushinteger(L, a + b); //傳回ab之和
return 1; //傳回一個值
}
分析一下：
函數輸入(lua_State *L)，前面提到了，C和Lua的調用是在棧裡進行的；
a的值是通過luaL_checkinteger(L, 1);獲得的，這是一個檢查函數，輸入的第一個值是int類型的時候，函數會把值傳回，在這裡就是指派給了a。
b的值是通過luaL_optinteger(L, 2, 0);獲得的，隻是一個取出函數，取出的對象是lua函數輸入的第二個值，如果第二個值不是int類型，則會傳回0。
lua_pushinteger(L, a + b); 是向lua函數傳回值（int類型）
最後的return 1; 代表這個函數的傳回值隻有一個。
注冊函數：
#include "rotable.h"
static const rotable\_Reg exa\[\] =
//exa\[\]就是你的自定義庫名字
{
{"jiaFa", l\_jiaFa, 0},
//第一個是lua要調用的函數名字，
第二個是對應的c函數，
第三個是lua\_Integer值，一般寫0
{NULL, NULL, 0}};
//結尾要有這一行，代表沒有其他的函數了
LUAMOD\_API int luaopen\_exa(lua\_State \*L)
//注冊一個LUAMOD\_API，之後要寫入luat\_base.h
{
luat\_newlib(L, exa);
//建立一張新的表，并把清單L中的函數注冊進去
return 1;
}
這裡重點是rotable_Reg：
typedef struct rotable\_Reg
{
char const\* name;
lua\_CFunction func;
lua\_Integer value;
}
rotable\_Reg;
你需要寫幾個函數，就在這個結構體裡寫，最後以 {NULL, NULL, 0}結尾，代表結束。
寫完上面這一段之後，在luat_base.h裡面加上LUAMOD_API int luaopen_exa(lua_State *L);
啟用自定義子產品
打開晶片/模組對應的base檔案，例如air302的base檔案是：
https://gitee.com/openLuat/LuatOS/blob/master/bsp/air302/src/luat_air302_base.c
根據上一期的移植教程，我們在loadedlibs[]裡加入 {"exa", luaopen_exa}, 代表啟用該子產品。
編譯新固件
這裡不細說了，在LuatOS倉庫裡都有編譯說明，air302我之前也做過編譯教程，詳見：
https://doc.openluat.com/article/2047
編寫Lua腳本
\-- LuaTools需要PROJECT和VERSION這兩個資訊
PROJECT = "exademo"
VERSION = "1.0.0"
\-- sys庫是标配
\_G.sys = require("sys")
local function exatext()
log.info("jiafa", exa.jiaFa(2,10))
end
sys.timerLoopStart(exatext, 1000)
\-- 使用者代碼已結束---------------------------------
\-- 結尾總是這一句
sys.run()
\-- sys.run()之後後面不要加任何語句!!!!!
進階函數
目前面的步驟做完，確定正确運作後，再往下看進階部分。
傳回字元串
static int l\_reString(lua\_State \*L)
{
if (!lua\_isnumber(L, 1))
//如果輸入的是字元串（不是number自然就是字元串咯）
{
const char \*c = luaL\_optstring(L, 1, "");
lua\_pushstring(L, c);
//如果第一個輸入值是string，直接傳回去
return 1;
}
else
{
lua\_pushstring(L,"nostring");
//到這裡就代表輸入的第一個值不是字元串，傳回nostring
return 1;
}
}
這一部分較基礎部分多了判斷函數，根據注釋了解一下即可，不難的。
多輸入多傳回
static int l\_reMore(lua\_State \*L)
{
if (lua\_isinteger(L, 1))
//判斷輸入的第一個值是不是int
{
lua\_pushboolean(L, 1); //傳回true
const char \*st = luaL\_optstring(L, 2, "nostring");
lua\_pushstring(L, st); //傳回字元串
return 2;
}
else
{
lua\_pushboolean(L, 0); //傳回flase
return 1;
}
}
這裡邊看代碼邊說明：
1）函數首先判斷lua輸入的第一個值類型，如果是int類型，那麼傳回第一個bool類型值；
2）現在已經确定第一個值是int類型了，那麼取出lua輸入的第二個值，如果是string就指派給st，如果是nil那就把“nostring”指派給st；
3）傳回st，使用函數為lua_pushstring(L, st);
4）分析傳回值的定義——我們可以看到在if為真的大括号裡，我們先傳回了bool類型的值，然後傳回了string類型的值，一共傳回了兩個值，那麼return的值我們寫為2；在else的大括号裡，我們隻傳回了一個bool類型的值，那麼return的值即為1。
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