（原）lua使用ffi調用c程序的函數

轉載請註明出處：

http://www.cnblogs.com/darkknightzh/p/5812763.html

參考網址：

http://luajit.freelists.narkive.com/Yhm9jicx/unexpected-type-conversion-for-arithmetic-with-cdata-double

http://luajit.org/ext_ffi_semantics.html#convert_fromlua

https://github.com/szagoruyko/loadcaffe

1. 新建calcmath.cpp，輸入：

 1 #include <iostream>
 2 #include <cmath>
 3 #include <stdio.h>
 4 //using namespace std;
 5 
 6 
 7 extern "C" {
 8 float isquare(float val);
 9 double isqrt(double val);
10 void ivecadd(double* a, double* b, int len);
11 }
12 
13 float isquare(float val)
14 {
15     return val*val;
16 }
17 
18 double isqrt(double val)
19 {
20     return sqrt(val);
21 }
22 
23 void ivecadd(double* a, double* b, int len)
24 {
25     for (int i = 0; i < len; ++i)
26     {
27         a[i] = a[i] + b[i];
28     }
29 }

說明：包含三個函數：isquare計算平方，isqrt計算開方，ivecadd計算兩個數組對應元素之和。

2. 在終端中輸入：

g++ -shared -fPIC -o libcalcmath.so calcmath.cpp

此時當前文件夾內會生成libcalcmath.so。

說明：不能使用gcc，會提示以下錯誤：

undefined symbol: _ZNSt8ios_base4InitD1Ev

截圖以下：

3. 新建調用該庫的lua文件：calcmath.lua（名字隨便），並輸入：

 1 calcmath = {}
 2 
 3 local ffi = require("ffi")
 4 
 5 ffi.cdef[[
 6 float isquare(float val);
 7 double isqrt(double val);
 8 void ivecadd(double* a, double* b, int len);
 9 ]]
10 
11 calcmath.C = ffi.load('calcmath')
12 
13 --[[local squareVal = calcmath.C.isquare(5)    -- call functions in this file
14 print(squareVal)
15 local sqrtVal = calcmath.C.isqrt(5)
16 print(sqrtVal)
17 
18 local a = ffi.new('double[2]', {5.2, 6.7})
19 local b = ffi.new("double[2]", {3, 7})
20 
21 local x = ffi.cast('double&',a)
22 local y = ffi.cast('double&',a+1)
23 
24 calcmath.C.ivecadd(a, b, ffi.sizeof(a)/8)
25 print(tonumber(x), tonumber(y))
26 print(ffi.sizeof(a))
27 ]]

說明：a上面註釋的代碼實際能夠直接使用，此時在當前文件內直接調用c函數。若是隻在當前文件使用calcmath，能夠加上local，如local calcmath = {}。若是要在其餘文件內使用calcmath，則不能加上local，不然會提示：

b 該文件名字若是爲ffi.lua的話，可能不能在其餘文件內成功調用（應該是與系統文件ffi.lua衝突）：

也可能能調用成功（在另外一臺電腦上試了一下，若是用include則失敗，若是用dofile則成功。。。）。

160830更新：剛纔又試了一下，即使該文件名字爲‘ffi.lua’，不管是include仍是dofile，都能成功：test.lua的前6行以下：

local ffi = require("ffi")

--include 'ffi.lua'       -- this line and the following 2 line are both ok

require 'paths'
paths.dofile('ffi.lua')

若是不加第一句require就不行。估計程序能區分開哪一個是系統的庫文件，哪一個是當前的文件。。。先將就着這樣理解吧。

c libcalcmath.so文件能夠放在當前文件夾下，也能夠放在/usr/lib下;不論放在當前文件夾仍是/usr/lib下，代碼中均不用加上lib及.so，ffi.load 時會自動添加。固然在代碼中也能夠加上，如libcalcmath或libcalcmath.so或calcmath.so。我這邊試了，若是放在其餘文件夾下，須要使用絕對路徑，而且須要使用庫的完整名libcalcmath.so，如：/home/XXX/libcalcmath.so，不然會提示：

4. 新建測試程序test.lua，並輸入：

 1 local ffi = require("ffi")
 2 
 3 --include 'calcmath.lua'       -- this line and the following 2 line are both ok
 4 
 5 require 'paths'
 6 paths.dofile('calcmath.lua')
 7 
 8 local C = calcmath.C
 9 
10 local squareVal = C.isquare(5)
11 print(squareVal)
12 local sqrtVal = C.isqrt(5)
13 print(sqrtVal)
14 
15 local a = ffi.new('double[2]', {5.2, 6.7})
16 local b = ffi.new("double[2]", {3, 7})
17 
18 local x = ffi.cast('double&',a)
19 local y = ffi.cast('double&',a+1)
20 
21 C.ivecadd(a, b, ffi.sizeof(a)/8)
22 print(tonumber(x), tonumber(y))
23 print(ffi.sizeof(a))

說明：a第一句local ffi = require("ffi")必需要，不然下面的ffi.new沒法使用。

b 不肯定是否須要釋放new出來的內存。。。（之後碰到了再說吧）。

5. 結果：

使用th test.lua結果以下：

沒法使用lua test.lua，會提示以下的錯誤：

使用luajit test.lua，結果以下：

說明：

若是isqrt中參數類型使用float的話，精度會有損失，結果爲：

2.2360680103302

使用double後，結果爲：

2.2360679774998

使用計算器的結果：

2.2360679774997896964091736687313

可見，使用double後，精度範圍內結果一致。