在C++项目中引入Lua(AlphaGo使用的方案)
最近大火的AlphaGo,其中的deepmind已经开源,可以到github中下载·,网上还有一个基于Python开源AlphaGo,那个不是google的。通过看deepmind源码,我们可以知AlphaGo使用的是C++和Lua方案。当然语言不是AlphaGo的重点,但还是说明了c++和Lua方案能够完成大型的项目。
从2009年开始在三维仿真项目中引入Lua,C++项目的开发效率得到了大幅度。在我们三维仿真这种对性能要求较高的项目中,Lua对性能并没有造成大的影响。
我最早接触Lua是看到魔兽世界中的任务脚本,后来看了云风的博客,他在网易的网游中引入了Lua,这让我确定了在我的项目中引入这种脚本。当前还有很多应用程序和游戏也是使用LUA作为嵌入式脚本语言,以此来实现可配置性、可扩展性。这其中包括魔兽世界、博德之门、愤怒的小鸟、VOCALOID3、太阳神三国杀 等。你在玩游戏时看他的安装目录中,你会经常看到lua后缀的脚本文件。
这2010年我公司开始进入视频处理领域,由于视频分析处理对性能要求和技术要求较高,所以开发成本也很高,一般一两年c++经验的开发人员很难做出成果,但是在引入了Lua之后,一些新人也可以参与到项目中去了,在核心架构搭建好后,通过引入Lua将部分业务逻辑放到Lua中开发,不仅提高了开发效率,对开发人员要求也降低了。
在这多年项目开发中总结出来,对于c++项目不管多大,一定要引用一种脚本,Lua是其中比较成熟可靠的方案。Lua脚本源码非常小没有依赖,可以很容易在各个平台上编译,Lua源码不仅提供了执行代码,还提供了编译代码,也就是说你可以将你写过的Lua脚本进行编译以防止源码泄露,并提高执行效率。Lua脚本内部还提供了调试断点函数,所以你可以自己开发一个调试工具,当然也有第三方提供的开源断点调试工具,我们都知道写c++程序如果不能调试那开发效率一定会大幅度降低。这也是我使用Lua,暂时还没有使用node.js的原因。
下面介绍一下Lua:
Lua 是一个小巧的脚本语言。是巴西里约热内卢天主教大学(Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro)里的一个研究小组,由Roberto Ierusalimschy、Waldemar Celes 和 Luiz Henrique de Figueiredo所组成并于1993年开发。 其设计目的是为了嵌入应用程序中,从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。Lua由标准C编写而成,几乎在所有操作系统和平台上都可以编译,运行。Lua并没有提供强大的库,这是由它的定位决定的。所以Lua不适合作为开发独立应用程序的语言。Lua 有一个同时进行的JIT项目,提供在特定平台上的即时编译功能。
Lua脚本可以很容易的被C/C++ 代码调用,也可以反过来调用C/C++的函数,这使得Lua在应用程序中可以被广泛应用。不仅仅作为扩展脚本,也可以作为普通的配置文件,代替XML,ini等文件格式,并且更容易理解和维护。Lua由标准C编写而成,代码简洁优美,几乎在所有操作系统和平台上都可以编译,运行。一个完整的Lua解释器不过200k,在目前所有脚本引擎中,Lua的速度是最快的。这一切都决定了Lua是作为嵌入式脚本的最佳选择。
Lua还具有其它一些特性:同时支持面向过程(procedure-oriented)编程和函数式编程(functional programming);自动内存管理;只提供了一种通用类型的表(table),用它可以实现数组,哈希表,集合,对象;语言内置模式匹配;闭包(closure);函数也可以看做一个值;提供多线程(协同进程 ,并非操作系统所支持的线程)支持;通过闭包和table可以很方便地支持面向对象编程所需要的一些关键机制,比如数据抽象,虚函数,继承和重载等。
我们做一个示例 lua调用c++函数
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///C++代码部分
int LuaCallC(lua_State *L)
{
//获取第一个参数
int para1 = lua_tonumber(L, 1);
//获取第二个参数
int para2 = lua_tostring(L, 2);
return 0;
}
//注册这个C++函数给lua调用
lua_register(lua, "LuaCallC", LuaCallC);
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---Lua代码部分
---调用c++函数
LuaCallC(100,"teststring")
这个示例只是演示下调用过程,多类型参数、返回值、类型检查都没有加。但通过这个示例可以看出来C++与Lua交互的简单,同样C++调用Lua函数也比较简单。后面我会再来出一些详细教学文章。也可以在网上搜索我的视频课程。