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ToLua框架

news 2025/7/16 5:28:42

ToLua 是一个用于在 Unity 中为 Lua 提供 C# 语言绑定的框架。通过 ToLua，你可以方便地将 C# 代码暴露给 Lua 脚本，并在 Lua 脚本中调用 C# 类、方法和属性。

更新流程

原理：使用AssetBundle进行资源的更新，而由于lua运行时才编译的特性，所以lua文件也可以被看成是一种资源文件（与fbx、Image等一样）可以打进ab包中

流程：

游戏运行时从服务器下载files.txt清单文件,与本地的files.txt清单文件进行对比。如果新下载的files里面的md5值与本地files的md5值不一样,或者本地清单里没有对应文件，那么就从服务器下载AB包，然后解压进行初始化

LuaState

C#能调用lua的原理就是创建了一个lua虚拟机，LuaState封装了对lua 主要数据结构 lua_State 指针的各种堆栈操作。

去反射

旧版本中lua调用C#函数是基于反射的，而现阶段是基于去反射，意思就是：把所有的c#类的public成员变量、成员函数，都导出到一个相对应的Wrap类中。而这些成员函数通过特殊的标记，映射到lua的虚拟机中，当在lua中调用相对应的函数时候，直接调用映射进去的c# wrap函数，然后再调用到实际的c#类，完成调用过程

Lua虚拟栈

在这里插入图片描述

C#会告诉虚拟机传入的参数和需要返回的参数，然后虚拟机开始访问栈，从栈中取出对应函数传送给Lua编译器。然后lua程序调用Lua文件全局表（Global table）查找对应函数，然后将返回参数入栈，C#再从栈中读取数据。

可以按1_{N的顺序从栈底向上，也可以从-1}-N从栈顶向下
栈中可以存储任何数据，函数、table等，空的位置用nil表示

前置准备

使用Tolua的相关类和方法都需要调用命名空间LuaInterface，LuaState.Start 需要在tolua代码加载到内存后调用。如果使用assetbunblde加载lua文件，调用Start()之前assetbundle必须加载好。

调用lua脚本必须先创建一个lua虚拟机，一般对于客户端，推荐只创建一个LuaState对象。如果要使用多State需要在Unity中设置全局宏 MULTI_STATE，创建步骤为：

LuaState lua = new LuaState();

加载脚本

重要方法lua.AddSearchPath ，通过此方法添加lua文件的路径，只有添加了文件路径之后，在该路径上的lua文件才可以被读取。这样DoFile跟Require函数可以只用文件名,无需写全路径。

在C#中运行一段lua脚本最简单的方法就是lua.DoString，该方法声明如下：

public object[] DoString(string chunk, string chunkName = "LuaState.DoString")

注意dofile需要扩展名, 可反复执行, 后面的变量会覆盖之前的DoFile加载的变量这里加载了就会从开始逐句执行。

LuaState.Require

public void Require(string filename)

因为Require 读取文件是会检查该文件是否被加载过，如果被加载过，则直接返回一个索引，否则则加载并返回一个索引

使用完lua虚拟机之后记得要销毁，具体操作如下：
- 先进行lua虚拟机的判空，具体做法为lua.CheckTop
- 析构掉lua虚拟机，具体做法为：lua.Dispose

C#调用lua函数

调用lua方法

我们可以把lua中的函数看成一个对象，在虚拟机初始化完成后，加载对应的lua文件，接着需要创建一个LuaFunction类型的对象来表示这个lua函数，可以通过调用：lua.GetFunction("方法名"); 来获取对应的函数对象

获取了之后就需要在C#中调用了，主要方式有两种：

直接调用LuaFunction类型的对象的func.Call 方法，完整声明为：

public object[] Call(params object[] args)

这种调用方法比较简单，但是有一个缺点，lua对象的内存无法被自动释放，所以当使用完这个lua函数对象之后，我们需要手动的调用LuaFunction类型的对象的func.Dispose();方法，释放掉垃圾内存，否则会造成内存泄漏！

不过选择都采用的是委托的方式，需要先进行DelegateFactory.Init()；

int num = luaFunc.Invoke<int,int>(arg);

或者是

Func<int, int> Func = luaFunc.ToDelegate<Func<int, int>>();
num = Func(123456);

如同案例当中的CallFunc()

int CallFunc()
{        luaFunc.BeginPCall();                luaFunc.Push(123456);luaFunc.PCall();        int num = (int)luaFunc.CheckNumber();luaFunc.EndPCall();return num;                
}

首先我们必须先以func.BeginPCall;开始，通过func.Push(参数)来给方法传参–通过众多重载函数来解决参数转换的gc，然后需要通过func.PCall();来运行，接着通过对应的func.Checkxxx()方法来获取返回值,最后通过func.EndPCall();结束–清楚函数调用导致的堆栈变化。整个流程比较繁琐且不易封装，不过优点是不会有垃圾内存，所以不用手动释放GC。

获取lua中的变量

创建全局变量

在lua虚拟机创建完成且初始化完毕（调用Start方法）之后，可以直接声明一个lua虚拟机的全局变量:

LuaState lua = new LuaState();
lua.Start();
lua["Objs2Spawn"] = 5;

获取全局变量格式是相同的，这点和lua相同，没有就创建否则就读取。值得注意的是对于获取的函数需要强制转换为LuaFunction：LuaFunction func = lua["TestFunc"] as LuaFunction;

获取与创建lua的table

通过调用虚拟机的方法lua.GetTable 来获取lua中的table，用LuaTable类型来储存lua中的Table，通过调用Luatable的成员方法table.AddTable来创建lua中的table , 除了通过虚拟机的GetTable方法访问之外，直接通过 LuaTable 型变量按字典的类似方法也可以调用table

LuaTable table1 = lua.GetTable("varTable");
Debug.Log("Read VarTable from lua name:{0}", table1[map.name]);//会将map.name作为整体识别为键,值为nil，不会有任何输出
table1["map.name"] = "new";// table字符串只能为key,现在为“new”
LuaTable table2 = (LuaTable)table["newmap"];

对于lua元表也能使用LuaTable的GetMetaTable()方法来获取

对于变量的获取有一点值得注意：

如同注释中的那样，[]中的string会作为整体。lua语法中，如果有一个table A，那么A.x代表的是A[“x”],表示的是由字符串 “x”索引的表，而a[x]表示的是变量x对应的值索引的表

a = {}
x = "y"
a[x] = 10
a.x -->nil 字段“x”的值，未定义
a.y -->10, 字段“y”的值

因此如果想要C#正确获取的话，需要像下面这样：

LuaTable table = lua.GetTable("varTable");
LuaTable map = (LuaTable)table["map"];
Debugger.Log("Read varTable from lua,  name: {0}", map["name"]);

对LuaTable类型的变量，在使用完后需要手动释放内存，否则会因为内存未自动释放造成内存泄漏，具体方法为调用LuaTable对象的方法table.Dispose();

GameObject

private string script =@"                                    local GameObject = UnityEngine.GameObject          local ParticleSystem = UnityEngine.ParticleSystem            local go = GameObject('go')go:AddComponent(typeof(ParticleSystem))local node = go.transformnode.position = Vector3.one      print('gameObject is: '..tostring(go))    GameObject.Destroy(go, 2)                        ";LuaState lua = null;void Start()
{        lua = new LuaState();lua.LogGC = true;lua.Start();LuaBinder.Bind(lua);lua.DoString(script);            
}void Update(){lua.CheckTop();lua.Collect();
}

LuaBinder.Bind(); ——该方法需要传入一个 LuaState 类型参数。该方法会将 C# 代码中定义的类、方法、属性等绑定到该 Lua 模块中。这样，Lua 脚本就可以调用 C# 代码中定义的函数和属性，而 C# 代码也可以通过 Lua 脚本调用 Lua 中的函数和属性。

lua.Collect();——垃圾回收, 对于被自动gc的LuaFunction, LuaTable, 以及委托减掉的LuaFunction, 延迟删除的Object之类。等等需要延迟处理的回收, 都在这里自动执行

lua调用C#函数

如同案例中的那样，

local ParticleSystem = UnityEngine.ParticleSystem
local GameObject = UnityEngine.GameObjectlocal 
go = GameObject('go')
go:AddComponent(typeof(ParticleSystem))
local node = go.transform
node.position = Vector3.one                  
print('gameObject is: '..tostring(go))

对于UnityEngine下的一部分方法，lua中可以直接引用。

自定义脚本

对于自己实现的脚本比较麻烦，首先需要调用 LuaBinder.Bind(LuaState lua)

其次需要将自定义的类写入CustomSetting.cs文件中，你将你的自定义类加入到customTypeList数组中的末尾，如果是静态类就还需加入staticClassTypes中。然后依次点击Lua菜单中的Clear wrap files 和Gen All

自定义委托

只要需要使用到delegate字段，都要调用一次DelegateFactory.Init()，如果有自定义的委托还是要添加到CustomSetting.cs中的customDelegateList

如何给按钮动态添加监听事件？首先我们可以定义一个LuaHelper的静态类，在其中实现一个AddButtonClick的静态函数，NGUI中给按钮添加事件代码示例：EventDelegate.Add(UIButton.onclick, Call call)

public static void AddButtonClick(GameObject g,LuaFunction callback)
{EventDelegate.Add(g.GetComponent<UIButton>().onClick, callback.Call);
}

在lua代码中只需找到对应的游戏物体

local helper = LuaHelper
local btn = UnityEngine.GameObject.Find("Button")local function Onclick()print("OnClick")
end
helper.AddButtonClick(btn,Onclick)

Lua调用C#的规范就是不在Start周期函数中去做初始化，而是包装好初始化相关的函数，在lua中获取该函数在调用

获取C#数组元素

lua想要访问C#数组有几种方法，

通过下标访问——这与C#中一致，而且还可以通过array.Length获取数组大小
通过迭代器访问——array:GetEnumerator()获取数组的迭代器，通过iter.Current获得当前的迭代器所指向的元素值，通过iter:MoveNext()将迭代器所指位置移至下一个
调用 array:ToTable() 实现将数组对象转化为对应的lua中的Table表的形式进行访问，注意lua数组下标从0开始

C#中获得lua函数的返回值，可以通过func.Checkxxx()来获得

比如

double arg1 = func.CheckNumber();//获得func函数double类型的返回值
string arg2 = func.CheckString();//获得func函数string类型的返回值
// 调用通用函数时需要转换类型，避免拆成多个参数
object[] objs = func.Invoke((object)array);
if (objs != null)
{Debugger.Log("return is {0} {1} {2}", objs[0], objs[1], objs[2]);
}

ToLua框架UML