第一版是針對 Lua 5.0 編寫的。雖然在很大程度上仍然適用於後續版本，但仍有一些差異。
第四版針對 Lua 5.3，可在 Amazon 和其他書店購買。
購買本書，您也能贊助 Lua 專案。

24 – C API 概觀

Lua 是一種嵌入式語言。這表示 Lua 不是獨立套件，而是一個函式庫，可以與其他應用程式連結，以便將 Lua 設施納入這些應用程式。

您可能會想：如果 Lua 不是獨立程式，我們怎麼能在整本書中將 Lua 當作獨立程式使用？這個謎題的解答是 Lua 解譯器（可執行檔 lua）。這個解譯器是一個微小的應用程式（程式碼少於五百行），它使用 Lua 函式庫來實作獨立解譯器。這個程式會處理與使用者的介面，取得使用者的檔案和字串，並將它們提供給 Lua 函式庫，由函式庫執行大部分工作（例如實際執行 Lua 程式碼）。

能夠作為函式庫來擴充應用程式，是讓 Lua 成為擴充語言的關鍵。同時，使用 Lua 的程式可以在 Lua 環境中註冊新函式；這些函式是以 C（或其他語言）實作的，可以新增無法直接用 Lua 編寫的設施。這讓 Lua 成為可擴充語言。

這兩種 Lua 觀點（作為擴充語言和可擴充語言）對應到 C 和 Lua 之間兩種互動方式。在第一種方式中，C 擁有控制權，而 Lua 是函式庫。這種互動方式中的 C 程式碼就是我們所說的應用程式程式碼。在第二種方式中，Lua 擁有控制權，而 C 是函式庫。在此，C 程式碼稱為函式庫程式碼。應用程式程式碼和函式庫程式碼都使用相同的 API 與 Lua 進行通訊，也就是所謂的 C API。

C API 是讓 C 程式碼與 Lua 互動的一組函式。它包含用於讀取和寫入 Lua 全域變數、呼叫 Lua 函式、執行 Lua 程式碼片段、註冊 C 函式以便 Lua 程式碼稍後可以呼叫它們等等的函式。（在本文中，「函式」一詞實際上表示「函式或巨集」。API 將多項設施實作為巨集。）

C API 遵循 C 的操作模式，這與 Lua 非常不同。在 C 中進行編程時，我們必須注意類型檢查（和類型錯誤）、錯誤復原、記憶體配置錯誤，以及其他幾個複雜性來源。API 中的大部分函式都不會檢查其引數的正確性；在呼叫函式之前，確認引數有效是你的責任。如果你犯了錯誤，你可能會收到「分段錯誤」或類似錯誤，而不是一個行為良好的錯誤訊息。此外，API 強調靈活性與簡潔性，有時會以易用性為代價。常見的任務可能涉及多個 API 呼叫。這可能會很無聊，但它讓你完全控制所有細節，例如錯誤處理、緩衝區大小等。

正如其標題所述，本章的目標是概述從 C 使用 Lua 時所涉及的內容。現在不要費心了解正在發生的所有細節。稍後我們將填寫細節。不過，請不要忘記你可以在 Lua 參考手冊中找到有關特定函式的更多詳細資訊。此外，你可以在 Lua 發行版本身中找到 API 使用的幾個範例。Lua 獨立直譯器 (lua.c) 提供了應用程式程式碼的範例，而標準函式庫 (lmathlib.c、lstrlib.c 等) 則提供了函式庫程式碼的範例。

從現在開始，我們戴上了 C 程式設計師的帽子。當我們談論「你」時，我們指的是你在 C 中編程時，或你被你編寫的 C 程式碼所假扮。

Lua 和 C 之間溝通的主要組成部分是一個無處不在的虛擬堆疊。幾乎所有 API 呼叫都對此堆疊上的值進行操作。所有從 Lua 到 C 和從 C 到 Lua 的資料交換都透過此堆疊進行。此外，你也可以使用堆疊來保留中間結果。堆疊有助於解決 Lua 和 C 之間的兩個阻抗失配：第一個是由於 Lua 是垃圾回收的，而 C 需要明確的解除配置；第二個是由於 Lua 中的動態類型與 C 的靜態類型之間的衝突。我們將在第 24.2 節中更詳細地討論堆疊。