（原）lua使用ffi调用c程序的函数

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

参考网址：

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，输入：

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <stdio.h>
//using namespace std;


extern "C" {
float isquare(float val);
double isqrt(double val);
void ivecadd(double* a, double* b, int len);
}

float isquare(float val)
{
    return val*val;
}

double isqrt(double val)
{
    return sqrt(val);
}

void ivecadd(double* a, double* b, int len)
{
    for (int i = 0; i < len; ++i)
    {
        a[i] = a[i] + b[i];
    }
}

说明：包含三个函数：isquare计算平方，isqrt计算开方，ivecadd计算两个数组对应元素之和。

2. 在终端中输入：

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

此时当前文件夹内会生成libcalcmath.so。

说明：不能使用gcc，会提示如下错误：

undefined symbol: _ZNSt8ios_base4InitD1Ev

截图如下：

3. 新建调用该库的lua文件：calcmath.lua（名字随便），并输入：

calcmath = {}

local ffi = require("ffi")

ffi.cdef[[
float isquare(float val);
double isqrt(double val);
void ivecadd(double* a, double* b, int len);
]]

calcmath.C = ffi.load('calcmath')

--[[local squareVal = calcmath.C.isquare(5)    -- call functions in this file
print(squareVal)
local sqrtVal = calcmath.C.isqrt(5)
print(sqrtVal)

local a = ffi.new('double[2]', {5.2, 6.7})
local b = ffi.new("double[2]", {3, 7})

local x = ffi.cast('double&',a)
local y = ffi.cast('double&',a+1)

calcmath.C.ivecadd(a, b, ffi.sizeof(a)/8)
print(tonumber(x), tonumber(y))
print(ffi.sizeof(a))
]]

说明：a上面注释的代码实际可以直接使用，此时在当前文件内直接调用c函数。如果只在当前文件使用calcmath，可以加上local，如local calcmath = {}。如果要在其他文件内使用calcmath，则不能加上local，否则会提示：

b 该文件名字如果为ffi.lua的话，可能不能在其他文件内成功调用（应该是与系统文件ffi.lua冲突）：

也可能能调用成功（在另一台电脑上试了一下，如果用include则失败，如果用dofile则成功。。。）。

160830更新：刚才又试了一下，即便该文件名字为‘ffi.lua’，无论是include还是dofile，都能成功：test.lua的前6行如下：

local ffi = require("ffi")

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

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

如果不加第一句require就不行。估计程序能区分开哪个是系统的库文件，哪个是当前的文件。。。先将就着这样理解吧。

c libcalcmath.so文件可以放在当前文件夹下，也可以放在/usr/lib下;不论放在当前文件夹还是/usr/lib下，代码中均不用加上lib及.so，ffi.load 时会自动添加。当然在代码中也可以加上，如libcalcmath或libcalcmath.so或calcmath.so。我这边试了，如果放在其他文件夹下，需要使用绝对路径，并且需要使用库的完整名libcalcmath.so，如：/home/XXX/libcalcmath.so，否则会提示：

4. 新建测试程序test.lua，并输入：

local ffi = require("ffi")

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

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

local C = calcmath.C

local squareVal = C.isquare(5)
print(squareVal)
local sqrtVal = C.isqrt(5)
print(sqrtVal)

local a = ffi.new('double[2]', {5.2, 6.7})
local b = ffi.new("double[2]", {3, 7})

local x = ffi.cast('double&',a)
local y = ffi.cast('double&',a+1)

C.ivecadd(a, b, ffi.sizeof(a)/8)
print(tonumber(x), tonumber(y))
print(ffi.sizeof(a))

说明：a第一句local ffi = require("ffi")必须要，否则下面的ffi.new无法使用。

b 不确定是否需要释放new出来的内存。。。（以后碰到了再说吧）。

5. 结果：

使用th test.lua结果如下：

无法使用lua test.lua，会提示如下的错误：

使用luajit test.lua，结果如下：

说明：

如果isqrt中参数类型使用float的话，精度会有损失，结果为：

2.2360680103302

使用double后，结果为：

2.2360679774998

使用计算器的结果：

2.2360679774997896964091736687313

可见，使用double后，精度范围内结果一致。