解釋型語言和編譯型語言如何交互？以lua和c爲例

轉自http://my.oschina.net/mayqlzu/blog/113528

問題：

最近lua很火，由於《憤怒的小鳥》使用了lua，ios上有lua解釋器？它是怎麼嵌入大ios中的呢？lua的官網說："lua is an embeddable scripting language"，怎麼理解呢？怎麼在你本身的程序裏嵌入lua解釋器呢？若是能夠在個人程序中嵌入了lua，那是否意味着我能夠今後用lua編程了呢？

帶着這些問題，打算在個人windows筆記本上作個實驗，目標是在windows上跑一個lua的解釋器，而後用lua語言寫一個程序，跑在這個解釋器之上，也就說最後的效果是:

（上） lua program -> lua解釋器 -> windows （下）

或者是：

（上） lua program -> lua解釋器 -> my c program -> windows （下）

實踐：

1） 下載lua源碼；

2） 用eclipse+mingw編譯lua解釋器的源碼

eclipse+mingw編譯環境我以前就已經搭好了，有興趣的同窗能夠參考個人另外一篇文章，固然你也能夠用其餘編譯工具，好比visual Studio；

創建一個空白c工程，project type選Executable->Empyt Project；

導入src目錄下的全部文件，包括.c, .h和Makefile文件；

點擊build，開始編譯；

遇到編譯錯誤：main()重定義，lua.c和luac.c裏分別有一個main()，lua.c是解釋器的源碼，luac.c是編譯器的源碼，咱們此時要的是解釋器，因此從工程刪除luac.c，從新編譯，經過，生成lua.exe；

沒想到lua的源碼和Makefile寫得這麼好，這麼順利就編譯經過了，網上說lua是用標準c寫的，只要是支持標準c的編譯環境都能順利的編譯它；

3） 運行編譯出來的解釋器

找到lua.exe所在的目錄，在這個目錄下先準備一個用lua寫的程序，好比hello.lua，包含代碼：print "hello lua"；

打開一個windows的cmd窗口，cd到編譯結果lua.exe所在的目錄，調用lua解釋器，執行hello.lua程序，命令爲：lua.exe "hello.lua"，（我以前從官網下載了一個編譯好的lua解釋器和SciTE編輯器，我看到SciTE編輯器就是用這個命令調用lua解釋器的）看到窗口輸出hello lua，太好了，至此，我親手編出了一個lua解釋器，能夠跑在個人windows系統之上；

4） 下一步，怎麼在個人c程序裏調用lua解釋器？

哦，知道了，個人c程序調用windows的接口將lua.exe跑起來，同時把hello.lua文件做爲參數傳給lua.exe，不就好了。

在你的main.c中，能夠用相似這樣的代碼調用lua.exe：system("C:\\some_path\\lua.exe -e \"hello.lua\" " )

5） lua解釋器執行hello.lua的時候，若是hello.lua想調用一個本地庫foo.dll中的foo()函數，foo.dll是foo.c編譯生成的，怎麼辦？

稍等，我正在作...

6) foo.c怎麼調用hello.lua中的函數？

寫到這兒，忽然明白了，解釋型語言和編譯型語言之間的相互調用沒什麼神祕的，仍是以lua和c爲例，

a）先看lua怎麼調c？

所謂的lua調用c，是指foo.lua調用bar.c中的代碼，foo.lua自己只是一段源碼，不能執行的，必須由lua解釋器來執行，lua解釋器是一個可執行程序，能夠運行，foo.lua能夠當作是解釋器程序運行過程當中讀取的一個配置文件，根據」配置文件foo.lua「內容的不一樣作不一樣的事情，若是」配置文件foo.lua「說調用bar.c中的bar()函數，那麼解釋器lua.exe就去調用了，假設此時bar.c也已經編譯成了二進制bar.dll，那既然lua.exe和bar.dll是同一個平臺（好比windows）上的二進制程序，互相之間的調用就沒什麼稀奇了吧，就跟你寫一個簡單的main.exe調用bar.dll同樣了；

b）再看c怎麼調用lua？

所謂的c調用lua，是指foo.c調用bar.lua中的代碼，咱們先要把foo.c編譯成一個可執行程序foo.exe，這樣才能執行嘛，但是被調用方bar.lua只是一個包含lua代碼的源文件，不是二進制的（咱們如今是在討論解釋器，不考慮lua預編譯成二進制的狀況），沒法調用，因此咱們就要借用lua解釋器了，因此整個流程就是：foo.exe -call-> lua解釋器（可執行程序）-讀取-> bar.lua，foo.exe其實只和lua解釋器打交道，告訴它我要調用某個函數，而後由解釋器負責去找到這個函數並調用；

綜上，你會發現，不論是lua調c仍是c調lua，他們都不是直接交互的，由於lua程序只是一堆」死「的源代碼，像一個配置文件同樣，不能執行的，因此就須要一箇中間人」lua解釋器「，只要c程序和lua解釋器之間約定好接口，那麼實現c和lua之間的調用就是很天然的事情了，沒什麼神祕的。

最後給出一個示意圖：

一個用c寫的程序，已經編譯成二進制 <--> 用c寫的lua解釋器，已經編譯成二進制 -> 一個lua寫的程序，只能被解釋器」被動「地讀取，不能」主動「地執行