# Lua Runner for Cangjie

[![License](https://img.shields.io/badge/License-GPL%20v3-blue.svg)](LICENSE)
[![Lua](https://img.shields.io/badge/Lua-5.4-blue)](https://www.lua.org/)
[![Cangjie](https://img.shields.io/badge/Cangjie-SDK-orange)](https://cangjie-lang.cn/)

Lua Runner for Cangjie 是一个专为仓颉语言设计的轻量级、高性能 Lua 脚本执行引擎。它通过 C FFI 桥接 C++，提供了稳定且易用的 Lua 虚拟机管理能力。
**注：本项目是开发原生鸿蒙应用时产生的副产物，当前版本依然存在局限性与不足，请详细检查后再使用。**

除了基础的脚本嵌入功能外，该引擎的核心特色在于支持一种独特的 **“栈式管道执行模式”**，能够实现脚本间的隐式参数传递，非常适合构建数据处理管道、游戏脚本系统或插件化架构。同时，它提供了完善的异常处理机制和灵活的 I/O 重定向功能。

## 特性

- **轻量级集成**：基于 Lua 5.4，通过 FFI 直接与仓颉语言交互，性能损耗小。
- **栈式管道模式**：支持脚本间基于栈的数据隐式传递，实现类似函数式管道的调用链。
- **I/O 重定向**：可自定义 Lua 标准输入/输出（`print`, `io.read`）的回调函数，支持文件交换目录重定向。
- **模块化管理**：提供 `load` 和 `unload` 方法，支持按名称动态加载和卸载 Lua 脚本模块，避免全局污染。
- **完善的异常处理**：定义了详细的错误码体系，通过 `LuaError` 类统一抛出，便于调试和逻辑控制。
- **链式调用**：大部分操作方法返回实例本身，支持流畅的调用风格。

## 快速开始

### 环境要求

- Cangjie 语言环境
- 底层 C++ 库（需要预先编译好与 Lua 5.4 链接的动态库）

### 基本用法

```cangjie
import LuaCangjie_api.*

main(): Int64 {
    try {
        // 1. 创建 Lua 运行实例
        let runner = LuaRunner()

        // 2. 加载一个脚本模块，命名为 "myScript"
        runner.load("./scripts/hello.lua", "myScript")

        // 3. 执行脚本，传入参数 "World"
        let result = runner.runScript("", "World") 
        println("Script result: ${result}") // 输出: Script result: Hello, World!


    } catch (e: LuaError) {
        println("Lua Error [${e.code}]: ${e.getMessage()}")
    }

    return 0
}
```

**脚本示例 (`hello.lua`)**：

```lua
-- 使用 ... 接收从 runScript 传入的参数
local name = ...
return "Hello, " .. name
```

## API 文档

### 类：`LuaRunner`

Lua 虚拟机的主要管理类。

#### 构造函数

`public init(input: IOCallback = defaultIO, output: IOCallback = defaultIO, pathio: String = "", pkgpath: String = "")`

- **参数**:
  - `input`: `IOCallback` 类型。Lua 调用 `io.read` 时触发的回调函数。
  - `output`: `IOCallback` 类型。Lua 调用 `print` 或 `io.write` 时触发的回调函数。
  - `pathio`: `String` 类型。指定 I/O 重定向的文件交换目录路径。为空则不重定向。
  - `pkgpath`: `String` 类型。设置 Lua 的 `package.path`，用于自定义模块搜索路径（如 `"./lib/?.lua"`）。

#### 方法

| 方法 | 描述 | 返回值 |
| :--- | :--- | :--- |
| `load(path: String, name: String): This` | 加载指定路径的 Lua 文件，编译后以 `name` 为标识压入内部栈。 | 实例本身 (`This`) |
| `unload(name: String): This` | 从内部栈中卸载由 `name` 标识的模块。 | 实例本身 (`This`) |
| `runScript(path: String, arg: String): String` | **核心执行方法**。  - 若 `path` 非空：加载并执行该脚本，`arg` 作为参数传入。  - 若 `path` 为空：触发**管道模式**，调用栈顶函数，并将栈顶数据作为参数传入。 | 脚本执行的字符串结果 |
| `clear(): This` | 清理 Lua 状态机，清空全局变量和所有加载的库，恢复到初始状态。 | 实例本身 (`This`) |
| `result(): String` | 获取最近一次 `runScript` 成功执行的返回值。 | 字符串 |
| `error(): String` | 获取最近一次错误的原始描述信息。 | 字符串 |

### 异常类：`LuaError`

所有 Lua 相关操作失败时抛出的异常。

- **属性**:
  - `code: Int32`：错误码，用于程序逻辑判断。
- **方法**:
  - `getMessage(): String`：获取错误的详细描述。

#### 错误码对照表

| 错误码 | 宏定义 | 描述 |
| :----- | :--------------------- | :------------------------------------------------------- |
| 5001 | `NAPI_JSON_LOAD_FAIL` | JSON 文件加载失败。 |
| 5002 | `NAPI_MALLOC_FAIL` | 内存分配失败。 |
| 5003 | `NAPI_LOAD_FILE_ERROR` | 文件加载错误，可能由路径错误或权限不足引起。 |
| 5004 | `NAPI_SCRIPT_RUNNER_INVALID` | 脚本运行器初始化失败或实例无效。 |
| 5005 | `NAPI_LUA_STATE_ERROR` | Lua 状态机初始化失败或已损坏。 |
| 5006 | `NAPI_JSON_RESOLVE_FAIL` | JSON 解析错误，可能是格式问题。 |
| 5007 | `NAPI_JSON_FORMATE_ERROR` | JSON 格式错误，不符合 MCP 常见格式。 |
| 5008 | `NAPI_MISSING_JSON_ARG` | 无法从 JSON 中解析到所需参数。 |
| 5009 | `NAPI_LUA_STACK_NOSPACE` | Lua 栈空间不足。 |
| 5010 | `NAPI_SCRIPT_ERROR` | 脚本内部错误，请通过 `result()` 获取详细信息。 |
| 5011 | `NAPI_SCRIPT_BAD_RET` | 脚本返回值错误，当前版本仅支持字符串返回。 |
| 5012 | `NAPI_UNLOADLIB_FAIL` | 尝试卸载未加载的库。 |
| 5013 | `NAPI_LUAFUN_NOFOUND` | 调用不符合单输入单输出约定。 |
| 5014 | `NAPI_LUA_STACK_ERROR` | 函数调用时栈大小小于最小约定大小。 |
| 5015 | `NAPI_LUA_INITFAIL` | Lua 状态机初始化错误。 |
| 5016 | `NAPI_LUALIB_LOAD_OVER_STACK` | 加载的库数量超过上限（最大 20 个）。 |
| 5017 | `NAPI_LUA_CLASS_LOST` | 底层 LuaRunner 对象丢失。 |
| 5018 | `NAPI_LUA_MISS_REDIRECT` | 缺少用于重定向的文件路径。 |
| 5019 | `NAPI_RESET_INPUT_FILE_ERROR` | 重置输入文件失败，可能导致输入污染。 |
| 5020 | `NAPI_ERROR_FUNCS` | 回调函数执行过程中发生错误。 |

## 管道模式 (Pipeline Mode)

这是该引擎的核心特性，允许数据在多个脚本间自动流转，无需在仓颉层进行手动传递。

### 调用规范

1. **脚本编写**：作为管道节点的 Lua 脚本，必须使用 Lua 的变长参数语法 `...` 来接收上一个节点传递的数据。
   
   ```lua
   -- node_b.lua
   local input = ...
   return "处理结果: " .. input
   ```
2. **加载顺序（逆序）**：利用栈的后进先出（LIFO）特性，需按照执行顺序的**逆序**进行加载。
   
   - 期望的执行顺序：`A` -> `B` -> `C`
   - 仓颉侧加载顺序：
     1. `runner.load("C.lua", "C")`
     2. `runner.load("B.lua", "B")`
     3. `runner.load("A.lua", "A")`
3. **触发执行**：
   
   - 首先执行初始脚本，将其返回值压入栈顶。
   - 然后调用 `runScript("", "")`，引擎将自动调用栈顶下方的函数（即最后加载的脚本 `B`），并将栈顶数据作为参数传入。
   - `B` 执行完毕后的返回值成为新的栈顶，等待下一次 `runScript` 调用。

### 管道模式示例

```cangjie
// 1. 按逆序加载：A -> B -> C
runner.load("./scripts/add_suffix.lua", "add_suffix") // 脚本 C: 添加后缀
runner.load("./scripts/to_upper.lua", "to_upper")     // 脚本 B: 转大写
runner.load("./scripts/add_prefix.lua", "add_prefix") // 脚本 A: 添加前缀



// 2. 执行初始数据生成脚本
let initialData = runner.runScript("./scripts/generate_data.lua", "hello")

// 3. 依次触发管道节点
let afterA = runner.runScript("","")//数据经过A
let afterB = runner.runScript("", "") // 数据经过脚本 B (to_upper)
let finalResult = runner.runScript("", "") // 数据经过脚本 C (add_suffix)

println(finalResult) // 最终输出: [PREFIX] HELLO [SUFFIX]
```

## I/O 重定向机制

当配置了 `input`、`output` 回调以及 `pathio` 路径时，Lua 的标准 I/O 将被重定向：

- **输出重定向**：Lua 调用 `print` 或 `io.write` 时，内容会写入 `{pathio}` 目录下的临时文件，并触发仓颉侧的 `output` 回调。您可以在回调中实现自己的输出逻辑（如写入日志、发送网络消息等）。
- **输入重定向**：Lua 调用 `io.read` 时，会触发仓颉侧的 `input` 回调。您需要在回调中准备并提供输入数据（例如从文件读取或返回模拟数据），供底层读取。

## 当前局限性

- **数据类型限制**：当前版本在仓颉与 Lua 交互层仅支持**字符串**类型。虽然 Lua 内部可以处理复杂数据结构，但传递给仓颉或从仓颉传入时必须进行序列化/反序列化（如 JSON）。
- **容量限制**：内部使用固定数组管理加载的库，上限为 **20 个**，超过将报错 `5016`。
- **I/O 性能**：I/O 重定向依赖于文件系统交换，相对于纯内存交互存在微小的性能开销。

## 许可证

本项目基于 GPLv3 协议开源。这意味着您可以自由地使用、修改和分发本软件，但任何衍生作品也必须以相同的 GPLv3 协议开源。详情请参阅 [LICENSE](LICENSE) 文件。