背景：
这是之前那篇烂文章的一个扩展吧！在游戏领域，特别多的使用到lua，作为C++的补充，当然会用到lua与C++的交互。lua提供了与C++交互的API，但是这些API各种坑爹、各种坑，各种繁琐，有的API操作了lua栈，有的却没有。为了解决lua原生API的问题，就出现了一些框架、库来改善，比如lua++，luabind…,窃以为，luabind是史上最强大的lua与C++粘合层，无出其右者。但是，他依赖于boost，靠，这就是我不爽他的地方，所以，咱撸起袖子，自造了一个粘合层框架。
目标：
- 独立，无需第三方库依赖
- 小巧，仅提供大多数场景的功能需求
- 易用，接口简单明确
- 方便，提供完备的错误信息
目录结构：
state.hpp—对lua_state封装，支持对内存定制
reference.hpp—对lua的function、string、table引用，提高性能会用到
module.hpp--支持类似C++中namespace功能，以table方式实现
lua_reg.hpp--头文件包含
iterator.hpp--对不定参数的迭代
execute.hpp--执行lua文件，对lua_pcall封装，支持错误处理
error.hpp--错误处理，提供fatal_error与parameter_error，支持对堆栈内容的解析
converter.hpp--C++数据与lua数据的转换，默认支持C++原生类型、std::string\std::pair\std::tuple\std::map\std::vector
config.hpp--这个没什么好说的
class.hpp--对C++类的支持
call.hpp--lua_pcall封装，C++调用lua函数，支持错误处理
实现机制：
1. lua参数与C++参数转换
1: template < typename T, typename EnableT = void >2: struct convertion_t;当需要对lua与C++参数进行转换时，请考虑片特化此类，如void*对应lightuserdata
1: template < >2: struct convertion_t<void *>3: {4: static void * from(state_t &state, int index)5: {6: LUAREG_ERROR(lua_islightuserdata(state, index) != 0, LUA_TLIGHTUSERDATA, index);7:8: return ::lua_touserdata(state, index);9: }10:11: static std::uint32_t to(state_t &state, void *val)12: {13: if( val != nullptr )14: ::lua_pushlightuserdata(state, val);15: else16: ::lua_pushnil(state);17:18: return 1;19: }20: };
2. C++函数与lua函数对应关系
当需要把C++函数注册到lua，如
1: int test2(int n, double d, const std::string &msg)2: {3: return 10;4: }1: luareg::module(state, "cpp")2: << lua::def("test2", &test2);在lua::def函数里，首先会推导test2的函数签名
1: template < typename R, typename ...Args >2: inline details::free_function_t<R, Args...> def(const char *name, R(*func)(Args...))3: {4: return details::free_function_t<R, Args...>(name, func);5: }根据模版参数，得到返回值类型，参数类型，构建一个free_function_t对象1: template < typename R, typename ...Args >2: struct free_function_t3: {4: const char *name_;5:6: typedef R(*function_t)(Args...);7: function_t function_;8:9: free_function_t(const char *name, function_t func)10: : name_(name)11: , function_(func)12: {}13: };free_function_t对象保存注册名及当前函数指针，通过operator<<操作符把这个free_function_t匿名对象给module的临时匿名对象1: inline module_t module(state_t &state, const char *name = nullptr)2: {3: if( name )4: assert(std::strlen(name) != 0);5: return module_t(state, name);6: }在module里，提供了operator<<操作符重载1: template < typename R, typename ...Args >2: module_t &operator<<(const details::free_function_t<R, Args...> &func)3: {4: auto lambda = [](lua_State *l)->int5: {6: state_t state(l);7: typedef typename details::free_function_t<R, Args...>::function_t function_t;8: auto func = static_cast<function_t>(::lua_touserdata(state, lua_upvalueindex(1)));9:10: return details::call(state, func);11: };12:13: ::lua_pushlightuserdata(state_, func.function_);14: ::lua_pushcclosure(state_, lambda, 1);15: ::lua_setfield(state_, -2, func.name_);16:17: return *this;18: }通过把free_function_t对象的function_\name_注册到lua，这里使用了lua_pushccloure这个API，利用upvalue保存了这个注册函数的指针。这里的lambda是Lua_CFunction的原型，一旦lua调用了这个函数，就会回到这个lambda函数体中，再把函数指针取出来进行调用即可。
再来看看这个details::call
1: template < typename R, typename ...Args >2: std::int32_t call(state_t &state, R(*handler)(Args...),3: typename std::enable_if<!std::is_same<R, void>::value>::type * = nullptr)4: {5: return convertion_t<R>::to(state, call_impl(state, make_obj(handler), 0));6: }1: template < typename R, typename ...Args >2: std::int32_t call(state_t &state, R(*handler)(Args...),3: typename std::enable_if<std::is_same<R, void>::value>::type * = nullptr)4: {5: call_impl(state, make_obj(handler), 0);6:7: return 0;8: }返回值代表返回多少个数据到lua，通过convertion来完成。这里的enable_if来决断调用的C++函数返回值是否为void，如果为void则返回0个参数到lua。
解析就写到这儿吧，至于call_impl和make_obj请大家自己看源码吧，如果有什么不明白的，请加群探讨165666547
使用示例:
1. 对lua内存定制，只需要满足allocate、deallocate接口
1: std::allocator<char> std_allocator;2: luareg::state_t state(std_allocator);2. 注册自由函数
1: luareg::module(state, "cpp")2: << lua::def("test0", &test0)3: << lua::def("test1", &test1)4: << lua::def("test2", &test2)5: << lua::def("test3", &test3)6: << lua::def("test4", &test4)7: << lua::def("test5", &test5)当然，也可以注册类的成员函数，但是并不是由lua提供的userdata作为对象指针，而是由C++保存的指针1: lua::def("test6", &t, &test_t::test6);
3. 注册类1: luareg::module(state, "cpp")2: [3: luareg::class_t<foo_t>(state, "foo_t")4: << luareg::constructor<int>()5: << luareg::destructor()6: << luareg::def("add", &foo_t::add)7: << luareg::def("get", &foo_t::get)8: << luareg::def("get_pointer", &foo_t::get_pointer)9: << luareg::def("get_base", &foo_t::get_base)10: ]需要注意的是constructor与destructor都不是必须的，如果没有，则采用默认。是不是很像luabind的语法呢？
4. 执行lua文件1: lua::execute(state, "test.lua");
5. 执行lua的一个函数1: try2: {3: lua::execute(state, "test2.lua");4: std::pair<int, std::string> n = lua::call(state, "test_call", 1, "haha", 10.2, false);5:6: auto val = std::make_pair("test abc", 10.2);7: lua::call(state, "test_call2", 1, "haha", val);8: }9: catch(const luareg::fatal_error_t &e)10: {11: std::cout << e.what() << std::endl;12: e.dump(std::cout);13: }执行lua的test_call函数，返回两个值，因为lua可以返回多值，所以在C++中可以采用tuple或者pair来接收。其中，错误均已throw异常来处理，当然，debug的时候会有assert及堆栈信息和参数信息。
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对注册函数均已upvalue的方式来保存，限制了C++导出到lua函数个数（upvalue最大个数为255），不过，我认为这已足够，如果要导出很多接口道lua，那已经是不正常的了
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与luabind比起，某些功能不支持（函数重载、导出变量等）
本框架大量使用C++11特性，使实现非常优雅的解决许多问题，比如lambda、variadic template、auto、decltype等等，所以，需要理解C++11，如果你有可能，请加入我们的C++11讨论群165666547。