Lua學習 Lesson4 模組 C包與載入機制

2021-09-24 16:40:01 字數 3459 閱讀 9516

模組類似於乙個封裝庫,從 lua 5.1 開始,lua 加入了標準的模組管理機制,可以把一些公用的**放在乙個檔案裡,以 api 介面的形式在其他地方呼叫,有利於**的重用和降低**耦合度。

lua 的模組是由變數、函式等已知元素組成的 table,因此建立乙個模組很簡單,就是建立乙個 table,然後把需要匯出的常量、函式放入其中,最後返回這個 table 就行。以下為建立自定義模組 module.lua,檔案**格式如下:

-- 檔名為 module.lua

-- 定義乙個名為 module 的模組

module = {}

-- 定義乙個常量

module.constant = "這是乙個常量"

-- 定義乙個函式

function module.func1()

io.write("這是乙個公有函式!\n")

endlocal function func2()

print("這是乙個私有函式!")

endfunction module.func3()

func2()

endreturn module

由上可知,模組的結構就是乙個 table 的結構,因此可以像操作呼叫 table 裡的元素那樣來操作呼叫模組裡的常量或函式。

上面的 func2 宣告為程式塊的區域性變數,即表示乙個私有函式,因此是不能從外部訪問模組裡的這個私有函式,必須通過模組裡的公有函式來呼叫.

lua提供了乙個名為require的函式用來載入模組。要載入乙個模組,只需要簡單地呼叫就可以了。例如:

require("《模組名》")
或者

require "《模組名》"
執行 require 後會返回乙個由模組常量或函式組成的 table,並且還會定義乙個包含該 table 的全域性變數。

-- test_module.lua 檔案

-- module 模組為上文提到到 module.lua

require("module")

print(module.constant)

module.func3()

以上**執行結果為:

這是乙個常量

這是乙個私有函式!

或者給載入的模組定義乙個別名變數,方便呼叫:

-- test_module2.lua 檔案

-- module 模組為上文提到到 module.lua

-- 別名變數 m

local m = require("module")

print(m.constant)

m.func3()

以上**執行結果為:

這是乙個常量

這是乙個私有函式!

對於自定義的模組,模組檔案不是放在哪個檔案目錄都行,函式 require 有它自己的檔案路徑載入策略,它會嘗試從 lua 檔案或 c 程式庫中載入模組。

require 用於搜尋 lua 檔案的路徑是存放在全域性變數 package.path 中,當 lua 啟動後,會以環境變數 lua_path 的值來初始這個環境變數。如果沒有找到該環境變數,則使用乙個編譯時定義的預設路徑來初始化。

當然,如果沒有 lua_path 這個環境變數,也可以自定義設定,在當前使用者根目錄下開啟 .profile 檔案(沒有則建立,開啟 .bashrc 檔案也可以),例如把 "~/lua/" 路徑加入 lua_path 環境變數裡:

#lua_path

export lua_path="~/lua/?.lua;;"

檔案路徑以 ";" 號分隔,最後的 2 個 ";;" 表示新加的路徑後面加上原來的預設路徑。

接著,更新環境變數引數,使之立即生效。

source ~/.profile
這時假設 package.path 的值是:

/users/dengjoe/lua/?.lua;./?.lua;/usr/local/share/lua/5.1/?.lua;/usr/local/share/lua/5.1/?/init.lua;/usr/local/lib/lua/5.1/?.lua;/usr/local/lib/lua/5.1/?/init.lua
那麼呼叫 require("module") 時就會嘗試開啟以下檔案目錄去搜尋目標。

/users/dengjoe/lua/module.lua;

./module.lua

/usr/local/share/lua/5.1/module.lua

/usr/local/share/lua/5.1/module/init.lua

/usr/local/lib/lua/5.1/module.lua

/usr/local/lib/lua/5.1/module/init.lua

如果找過目標檔案,則會呼叫 package.loadfile 來載入模組。否則,就會去找 c 程式庫。

搜尋的檔案路徑是從全域性變數 package.cpath 獲取,而這個變數則是通過環境變數 lua_cpath 來初始。

搜尋的策略跟上面的一樣,只不過現在換成搜尋的是 so 或 dll 型別的檔案。如果找得到,那麼 require 就會通過 package.loadlib 來載入它。

lua和c是很容易結合的,使用 c 為 lua 寫包。

與lua中寫包不同,c包在使用以前必須首先載入並連線,在大多數系統中最容易的實現方式是通過動態連線庫機制。

lua在乙個叫loadlib的函式內提供了所有的動態連線的功能。這個函式有兩個引數:庫的絕對路徑和初始化函式。所以典型的呼叫的例子如下:

local path = "/usr/local/lua/lib/libluasocket.so"

local f = loadlib(path, "luaopen_socket")

loadlib 函式載入指定的庫並且連線到 lua,然而它並不開啟庫(也就是說沒有呼叫初始化函式),反之他返回初始化函式作為 lua 的乙個函式,這樣我們就可以直接在lua中呼叫他。

如果載入動態庫或者查詢初始化函式時出錯,loadlib 將返回 nil 和錯誤資訊。我們可以修改前面一段**,使其檢測錯誤然後呼叫初始化函式:

local path = "/usr/local/lua/lib/libluasocket.so"

-- 或者 path = "c:\\windows\\luasocket.dll",這是 window 平台下

local f = assert(loadlib(path, "luaopen_socket"))

f()  -- 真正開啟庫

一般情況下我們期望二進位制的發布庫包含乙個與前面**段相似的 stub 檔案,安裝二進位制庫的時候可以隨便放在某個目錄,只需要修改 stub 檔案對應二進位制庫的實際路徑即可。

將 stub 檔案所在的目錄加入到 lua_path,這樣設定後就可以使用 require 函式載入 c 庫了。

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