Lua基础学习(一)

简介

Lua 是一种轻量小巧的脚本语言,用标准C语言编写并以源代码形式开放, 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

特性

  • 轻量级:它用标准C语言编写并以源代码形式开放,编译后仅仅一百余K,可以很方便的嵌入别的程序里。
  • 可扩展:Lua提供了非常易于使用的扩展接口和机制:由宿主语言(通常是C或C++)提供这些功能,Lua可以使用它们,就像是本来就内置的功能一样。
  • 其他特性:
    • 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。

      应用场景

  • 游戏开发
  • 独立应用脚本
  • Web 应用脚本
  • 扩展和数据库插件如:MySQL Proxy 和 MySQL WorkBench
  • 安全系统,如入侵检测系统

    环境安装

    mac 安装环境

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    brew install lua

    基础语法

    交互式编程

    Lua 交互式编程模式可以通过命令 lua -i 或 lua 来启用:
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    Lua 5.3.5  Copyright (C) 1994-2018 Lua.org, PUC-Rio
    > print('vincentxin')
    vincentxin
    >

    脚本式编程

    我们可以将 Lua 程序代码保持到一个以 lua 结尾的文件,并执行,该模式称为脚本式编程,如我们将如下代码存储在名为 hello.lua 的脚本文件中
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    vim hello.lua
    -- 编写如下代码
    print("Hello World!")
    print("www.runoob.com")
    -- 执行
    lua hello.lua
    -- 输出内容
    Hello World!
    www.runoob.com

    标识符

    Lua 标示符用于定义一个变量,函数获取其他用户定义的项。标示符以一个字母 A 到 Z 或 a 到 z 或下划线 _ 开头后加上0个或多个字母,下划线,数字(0到9)。

最好不要使用下划线加大写字母的标示符,因为Lua的保留字也是这样的。

Lua 不允许使用特殊字符如 @, $, 和 % 来定义标示符。 Lua 是一个区分大小写的编程语言。因此在 Lua 中 Runoob 与 runoob 是两个不同的标示符。以下列出了一些正确的标示符:

关键字

以下列出了 Lua 的保留关键字。保留关键字不能作为常量或变量或其他用户自定义标示符:

数据类型

Lua 是动态类型语言,变量不要类型定义,只需要为变量赋值。 值可以存储在变量中,作为参数传递或结果返回。

Lua 中有 8 个基本类型分别为:nil、boolean、number、string、userdata、function、thread 和 table。

nil

nil 类型表示一种没有任何有效值,它只有一个值 – nil,例如打印一个没有赋值的变量,便会输出一个 nil 值:

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>type(x)
nil
>type(x) == nil
false
>type(x) =='nil'
true

boolean

boolean 类型只有两个可选值:true(真) 和 false(假),Lua 把 false 和 nil 看作是”假”,其他的都为”真”:

number

Lua 默认只有一种 number 类型 – double(双精度)类型(默认类型可以修改 luaconf.h 里的定义),以下几种写法都被看作是 number 类型:

string

1.字符串有一对双引号或单引号来表示;
2.可以用两个方括号”[[]]”来表示“一块字符串”;
3.在对一个数字字符串上进行算术操作时,Lua 会尝试将这个数字字符串转成一个数字:

4.字符串连接用..

5.使用#来计算字符串的长度,放在字符串的前面

table

在 Lua 里,table 的创建是通过”构造表达式”来完成,最简单构造表达式是{},用来创建一个空表。也可以在表里添加一些数据,直接初始化表:

Lua 中的表(table)其实是一个”关联数组”(associative arrays),数组的索引可以是数字或者是字符串。

在lua里表的默认初始索引一般以1开始

table不会固定长度大小,有新数据添加时table长度会自动增长,没有初始的table都是nil。

function

在Lua中,函数是被看作是“第一类值”,函数可以存在变量里

function可以以匿名函数的方式通过参数传递

thread

在 Lua 里,最主要的线程是协同程序(coroutine)。它跟线程(thread)差不多,拥有自己独立的栈、局部变量和指令指针,可以跟其他协同程序共享全局变量和其他大部分东西。

线程跟协程的区别:线程可以同时多个运行,而协程任意时刻只能运行一个,并且处于运行状态的协程只有被挂起(suspend)时才会暂停。

userdata

userdata 是一种用户自定义数据,用于表示一种由应用程序或 C/C++ 语言库所创建的类型,可以将任意 C/C++ 的任意数据类型的数据(通常是 struct 和 指针)存储到 Lua 变量中调用。

Lua变量

Lua 变量有三种类型:全局变量、局部变量、表中的域。

Lua 中的变量全是全局变量,那怕是语句块或是函数里,除非用 local 显式声明为局部变量。

局部变量的作用域为从声明位置开始到所在语句块结束。

变量的默认值均为 nil。

赋值语句

Lua 可以对多个变量同时赋值,变量列表和值列表的各个元素用逗号分开,赋值语句右边的值会依次赋给左边的变量。

遇到赋值语句Lua会先计算右边所有的值然后再执行赋值操作,所以我们可以这样进行交换变量的值:

当变量个数和值的个数不一致时,Lua会一直以变量个数为基础采取以下策略:

多值赋值经常用来交换变量,或将函数调用返回给变量:

f()返回两个值,第一个赋给a,第二个赋给b。

应该尽可能的使用局部变量,有两个好处:

  1. 避免命名冲突。
  2. 访问局部变量的速度比全局变量更快。

    索引

    对 table 的索引使用方括号 []。Lua 也提供了 . 操作。
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    t[i]
    t.i -- 当索引为字符串类型时的一种简化写法
    gettable_event(t,i) -- 采用索引访问本质上是一个类似这样的函数调用

    循环

    while循环

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    while(condition)
    do
    statements
    end

    for循环

    数值循环

    var 从 exp1 变化到 exp2,每次变化以 exp3 为步长递增 var,并执行一次 “执行体”。exp3 是可选的,如果不指定,默认为1。
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    for var=exp1,exp2,exp3 do  
    <执行体>
    end

    泛型循环

    泛型 for 循环通过一个迭代器函数来遍历所有值,类似 java 中的 foreach 语句。

Lua 编程语言中泛型 for 循环语法格式:

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--打印数组a的所有值  
a = {"one", "two", "three"}
for i, v in ipairs(a) do
print(i, v)
end

i是数组索引值,v是对应索引的数组元素值。ipairs是Lua提供的一个迭代器函数,用来迭代数组。

repeat循环

循环是在结束的时候判断是否满足要求

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repeat
statements
until( condition )

goto语句

流程控制语句

控制结构的条件表达式结果可以是任何值,Lua认为false和nil为假,true和非nil为真。

要注意的是Lua中 0 为 true:

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if( 布尔表达式 1)
then
--[ 在布尔表达式 1 为 true 时执行该语句块 --]

elseif( 布尔表达式 2)
then
--[ 在布尔表达式 2 为 true 时执行该语句块 --]

elseif( 布尔表达式 3)
then
--[ 在布尔表达式 3 为 true 时执行该语句块 --]
else
--[ 如果以上布尔表达式都不为 true 则执行该语句块 --]
end

函数

Lua 函数主要有两种用途:

1.完成指定的任务,这种情况下函数作为调用语句使用;
2.计算并返回值,这种情况下函数作为赋值语句的表达式使用。

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optional_function_scope function function_name( argument1, argument2, argument3..., argumentn)
function_body
return result_params_comma_separated
end

解析:

  • optional_function_scope: 该参数是可选的制定函数是全局函数还是局部函数,未设置该参数默认为全局函数,如果你需要设置函数为局部函数需要使用关键字 local。

  • function_name: 指定函数名称。

  • argument1, argument2, argument3…, argumentn: 函数参数,多个参数以逗号隔开,函数也可以不带参数。

  • function_body: 函数体,函数中需要执行的代码语句块。

  • result_params_comma_separated: 函数返回值,Lua语言函数可以返回多个值,每个值以逗号隔开。

Lua中我们可以将函数作为参数传递给函数

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myprint = function(param)
print("这是打印函数 - ##",param,"##")
end

function add(num1,num2,functionPrint)
result = num1 + num2
-- 调用传递的函数参数
functionPrint(result)
end
myprint(10)
-- myprint 函数作为参数传递
add(2,5,myprint)

Lua函数可以返回多个结果值,比如string.find,其返回匹配串”开始和结束的下标”(如果不存在匹配串返回nil)。

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> s, e = string.find("www.runoob.com", "runoob") 
> print(s, e)
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Lua 函数可以接受可变数目的参数,和 C 语言类似,在函数参数列表中使用三点 … 表示函数有可变的参数。

我们也可以通过 select(“#”,…) 来获取可变参数的数量:

有时候我们可能需要几个固定参数加上可变参数,固定参数必须放在变长参数之前:

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function fwrite(fmt, ...)  ---> 固定的参数fmt
return io.write(string.format(fmt, ...))
end

fwrite("runoob\n") --->fmt = "runoob", 没有变长参数。
fwrite("%d%d\n", 1, 2) --->fmt = "%d%d", 变长参数为 1 和 2

通常在遍历变长参数的时候只需要使用 {…},然而变长参数可能会包含一些 nil,那么就可以用 select 函数来访问变长参数了:select(‘#’, …) 或者 select(n, …)

select(‘#’, …) 返回可变参数的长度
select(n, …) 用于访问 n 到 select(‘#’,…) 的参数
调用select时,必须传入一个固定实参selector(选择开关)和一系列变长参数。如果selector为数字n,那么select返回它的第n个可变实参,否则只能为字符串”#”,这样select会返回变长参数的总数。例子代码:

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do  
function foo(...)
for i = 1, select('#', ...) do -->获取参数总数
local arg = select(i, ...); -->读取参数
print("arg", arg);
end
end

foo(1, 2, 3, 4);
end

运算

算术运算符

关系运算符