C++ – Lua C API
1. Lua解釋器
Lua解釋器是什麼？
Lua解釋器是一個使用Lua標準庫實現的獨立的解釋器，是一個很小的Lua應用(總共不超過500行的代碼)。解釋器負責程序和使用者的接口：從使用者那裏獲取文件或者字符串，並傳給Lua標準庫，Lua標準庫負責最終的代碼運行。
當Lua作爲獨立程序運行的時候，Lua和Lua解釋器打交道。
2. Lua擴展程序
(1) Lua擴展C程序 : C作爲應用程序語言，Lua作爲一個庫使用
(2) C程序擴展Lua : Lua作爲程序語言，C作爲庫使用
在實際應用中，比如遊戲開發中日常活動、關卡、戰場等主要邏輯基本都是由Lua腳本擴展完成。遊戲主程序調用活動腳本，則是Lua擴展了C程序(C程序裝載Lua腳本)；而在腳本中必須獲得一些玩家信息，比如玩家所在地圖編號、玩家位置等等，則是C程序開放了API給Lua調用，是C程序擴展了Lua(Lua程序調用C)。
所以擴展的概念是相互的，你提供信息給我，然後我幫你完成工作。當然可以純粹一方提供另一方服務，還要看實際需要環境。這裏只是以遊戲中Lua使用爲例子說明：C開放API給Lua虛擬機，Lua腳本圍繞這些API完成委託的任務，然後C調用Lua腳本完成邏輯。
3. Lua C API
Lua C API是Lua和C通信的一組API，它的功能有這些：
(1)讀寫Lua全局變量的函數
(2)調用Lua函數的函數
(3)運行Lua代碼片斷的函數
(4)註冊C函數然後可以在Lua中被調用的函數
犧牲健壯性：API中的大部分函數並不檢查他們參數的正確性；如果你傳遞了錯誤的參數，可能得到"segmentation fault"這樣或者類似的錯誤信息，而沒有很明確的錯誤信息可以獲得。
獲得靈活性和簡潔性
4. 重要頭文件和函數說明
(1) lua.h：定義了Lua提供的基礎函數，所有在lua.h中被定義的都有一個lua_前綴
創建一個新的Lua環境的函數：lua_open
調用Lua函數的函數：lua_pcall
讀取/寫入Lua環境的全局變量的函數：
void lua_pushnil (lua_State *L);
void lua_pushboolean (lua_State *L, int bool);
void lua_pushnumber (lua_State *L, double n);
void lua_pushlstring (lua_State *L, const char *s, size_t length);
void lua_pushstring (lua_State *L, const char *s);
int lua_is... (lua_State *L, int index);
int lua_gettop (lua_State *L);
void lua_settop (lua_State *L, int index);
void lua_pushvalue (lua_State *L, int index);
void lua_remove (lua_State *L, int index);
void lua_insert (lua_State *L, int index);
void lua_replace (lua_State *L, int index);
lua_settop(L, -1); /* set top to its current value */
lua_insert(L, -1); /* move top element to the top */
……
註冊可以被Lua代碼調用的新函數的函數
(2) lauxlib.h：lauxlib.h定義了輔助庫（auxlib）提供的函數，所有在其中定義的函數等都以luaL_打頭，輔助庫利用lua.h中提供的基礎函數提供了更高層次上的抽象；所有Lua標準庫都使用了auxlib
5. lua_State結構
Lua庫沒有定義任何全局變量。它所有的狀態保存在動態結構lua_State中，而且指向這個結構的指針作爲所有Lua函數的一個參數。這樣的實現方式使得Lua能夠重入(reentrant)且爲在多線程中的使用作好準備。
lua_State可以視爲Lua運行環境，是一個封閉的環境。每次lua_open()都獲得一個新的Lua運行環境，與之前的環境沒有任何交叉因素
6. Lua和C通信的祕密
Lua和c通信的祕密在於：虛擬棧。棧的使用解決了C和Lua之間兩個不協調的問題：第一、Lua會自動進行垃圾收集，而C要求顯示的分配存儲單元，兩者引起的矛盾；第二、Lua中的動態類型和C中的靜態類型不一致引起的混亂。
棧是由Lua來管理的，垃圾回收器知道那個值正在被C使用，Lua以一個嚴格的LIFO規則來操作棧。當你調用Lua時，它只會改變棧頂部分。Ｃ代碼卻有更多的自由；更明確的來講，你可以查詢棧上的任何元素，甚至是在任何一個位置插入和刪除元素。