Lua可以調用C函數的能力將極大的提高Lua的可擴展性和可用性。對于有些和操作系統相關的功能，或者是對效率要求較高的模塊，我們完全可以通過C函數來實現，之后再通過Lua調用指定的C函數。對于那些可被Lua調用的C函數而言，其接口必須遵循Lua要求的形式，即typedef int (*lua_CFunction)(lua_State* L)。簡單說明一下，該函數類型僅僅包含一個表示Lua環境的指針作為其唯一的參數，實現者可以通過該指針進一步獲取Lua代碼中實際傳入的參數。返回值是整型，表示該C函數將返回給Lua代碼的返回值數量，如果沒有返回值，則return 0即可。需要說明的是，C函數無法直接將真正的返回值返回給Lua代碼，而是通過虛擬棧來傳遞Lua代碼和C函數之間的調用參數和返回值的。這里我們將介紹兩種Lua調用C函數的規則。
#include stdio.h>
#include string.h>
#include lua.hpp>
#include lauxlib.h>
#include lualib.h>
//待Lua調用的C注冊函數。
static int add2(lua_State* L)
{
//檢查棧中的參數是否合法，1表示Lua調用時的第一個參數(從左到右)，依此類推。
//如果Lua代碼在調用時傳遞的參數不為number，該函數將報錯并終止程序的執行。
double op1 = luaL_checknumber(L,1);
double op2 = luaL_checknumber(L,2);
//將函數的結果壓入棧中。如果有多個返回值，可以在這里多次壓入棧中。
lua_pushnumber(L,op1 + op2);
//返回值用于提示該C函數的返回值數量，即壓入棧中的返回值數量。
return 1;
}
//另一個待Lua調用的C注冊函數。
static int sub2(lua_State* L)
{
double op1 = luaL_checknumber(L,1);
double op2 = luaL_checknumber(L,2);
lua_pushnumber(L,op1 - op2);
return 1;
}
const char* testfunc = "print(add2(1.0,2.0)) print(sub2(20.1,19))";
int main()
{
lua_State* L = luaL_newstate();
luaL_openlibs(L);
//將指定的函數注冊為Lua的全局函數變量，其中第一個字符串參數為Lua代碼
//在調用C函數時使用的全局函數名，第二個參數為實際C函數的指針。
lua_register(L, "add2", add2);
lua_register(L, "sub2", sub2);
//在注冊完所有的C函數之后，即可在Lua的代碼塊中使用這些已經注冊的C函數了。
if (luaL_dostring(L,testfunc))
printf("Failed to invoke.\n");
lua_close(L);
return 0;
}
將包含C函數的代碼生成庫文件，如Linux的so，或Windows的DLL，同時拷貝到Lua代碼所在的當前目錄，或者是LUA_CPATH環境變量所指向的目錄，以便于Lua解析器可以正確定位到他們。在我當前的Windows系統中，我將其copy到"C:\Program Files\Lua\5.1\clibs\"，這里包含了所有Lua可調用的C庫。見如下C語言代碼和關鍵性注釋：
#include stdio.h>
#include string.h>
#include lua.hpp>
#include lauxlib.h>
#include lualib.h>
//待注冊的C函數，該函數的聲明形式在上面的例子中已經給出。
//需要說明的是，該函數必須以C的形式被導出，因此extern "C"是必須的。
//函數代碼和上例相同，這里不再贅述。
extern "C" int add(lua_State* L)
{
double op1 = luaL_checknumber(L,1);
double op2 = luaL_checknumber(L,2);
lua_pushnumber(L,op1 + op2);
return 1;
}
extern "C" int sub(lua_State* L)
{
double op1 = luaL_checknumber(L,1);
double op2 = luaL_checknumber(L,2);
lua_pushnumber(L,op1 - op2);
return 1;
}
//luaL_Reg結構體的第一個字段為字符串，在注冊時用于通知Lua該函數的名字。
//第一個字段為C函數指針。
//結構體數組中的最后一個元素的兩個字段均為NULL，用于提示Lua注冊函數已經到達數組的末尾。
static luaL_Reg mylibs[] = {
{"add", add},
{"sub", sub},
{NULL, NULL}
};
//該C庫的唯一入口函數。其函數簽名等同于上面的注冊函數。見如下幾點說明：
//1. 我們可以將該函數簡單的理解為模塊的工廠函數。
//2. 其函數名必須為luaopen_xxx，其中xxx表示library名稱。Lua代碼require "xxx"需要與之對應。
//3. 在luaL_register的調用中，其第一個字符串參數為模塊名"xxx"，第二個參數為待注冊函數的數組。
//4. 需要強調的是，所有需要用到"xxx"的代碼，不論C還是Lua，都必須保持一致，這是Lua的約定，
// 否則將無法調用。
extern "C" __declspec(dllexport)
int luaopen_mytestlib(lua_State* L)
{
const char* libName = "mytestlib";
luaL_register(L,libName,mylibs);
return 1;
}
