物联网学习---番外篇Lua脚本编程扫盲

Posted 2021-04-10 玖零大壮

在后面的物联网教程中，我们很快就会接触到Lua这个脚本语言，那么本篇内容结合后续的一些需要的开发点，针对Lua零基础的读者写一篇入门扫盲文章。

01

Lua 介 绍

Lua是一个小巧的脚本语言，其目标是成为一个很容易嵌入其它语言中使用的语言。同样的，基于Lua的定位，它并不适合作为开发独立应用程序的语言。

它有以下特性：

• 轻量级：Lua语言的官方版本只包括一个精简的核心和最基本的库。这使得Lua体积小、启动速度快，从而适合嵌入在别的程序里，5.0.2版的Lua的内核小于120KB。

• 可扩展：Lua并不象其它许多"大而全"的语言那样，包括很多功能，比如网络通讯、图形界面等。但是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。

• 其它特性：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；语言内置模式匹配等。

___来源 百度百科

在这里我首先推荐一个可以在线运行Lua的网站，我们接下来的实验都在这个网站上在线运行。

https://www.runoob.com/try/runcode.php?filename=datatype1&type=lua

02

注释 及 函数

Lua的函数是按照下面格式定义的：

function 函数名(参数1, 参数2, ...)    

   函数体 

end

Lua的注释有以下三种：

• 单行注释：两个减号是单行注释
  

--

• 多行注释

--[[  

多行注释  

多行注释  

--]]

运行以下程序：

--测试函数定义function sayHello() print("公众号：玖零大壮") print("print是Lua自带打印函数")end--字符串连接符号演示function fun1(para1) print("两个逗号连接两边的字符串"..para1) print("连接符1" .. "连接符2".. "连接符3")end--多参数传递演示function fun2(para1, para2) print("print中逗号用法") print(para1, para2)endsayHello(); --语句后面可带分号，也可不带fun1("Hello")fun2("数字",1);

上面额外演示了以下内容：

• ..用来连接字符串，并且连接符可以与两边的字符串间有空格

• 语句后面可以有分号，也可以无分号。和Matlab挺像的

• print()是lua自带的打印输出函数，不同参数之间逗号分隔
  

03

变 量 修 饰 符

在默认情况下，变量总是认为是全局的，全局变量不需要声明，给一个变量赋值后即创建了这个全局变量。

local是lua特有的关键词，表示声明一个局部变量。

local a = "我是局部变量a"b = "我是全局变量b"function fun1() a = "我是函数内声明的全局变量a" endfunction fun2() local b = "我是函数内局部变量b" end
print(a)print(b)fun1()fun2()print(a)print(b)

上面演示了全局变量和局部变量的用法，记住local这个关键词修饰符就行了。

访问一个没有初始化的全局变量也不会出错，只不过得到的结果是：nil

如果你想删除一个全局变量，只需要将变量赋值为nil。(nil相当于其它语言的null)

print(a) --因为a没有声明，所以是nila = 1local b = 1print("a+b=" .. a+b)a=nil --给变量赋值为nil就是删除该变量b=nilprint(a,b)

再看下面的实验

你看，全局变量就是这么豪横！！

04

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。

表 lua数据类型概览 来源runoob

来做个实验

print(type(nil)) -- nilprint(type(true)) -- booleanprint(type(10.4*3)) -- numberprint(type("Hello world")) -- stringprint(type(print)) -- functionprint(type(type)) -- functionprint(type(type(X))) -- string

注意一个有意思的地方：

Lua 把 false 和 nil 看作是 false，其他的都为 true，数字 0 也是 true

关于数据类型table，得单独在下面的小章节解释。

05

字 符 串 操 作

字符串或串(String)是由数字、字母、下划线组成的一串字符。

Lua 语言中字符串可以使用以下三种方式来表示：

• 单引号间的一串字符

• 双引号间的一串字符

• [[和]]间的一串字符

string1 = "Hello"--下面有个转义字符print(""字符串 1 是"",string1)
string2 = 'IOT'print("字符串 2 是",string2)
string3 = [[Study]]print("字符串 3 是",string3)

Lua也自带了一些字符串的操作函数，这里我就介绍我后面的教程中所需要的知识点：字符串格式化和字符串分割。

字符串格式化函数string.format()

字符串分割：

lua中没有C语言那样直接用来分割的split函数，但是我们可以自定义，下面是我从网上直接找来的代码。

---------------------------------------------------------------- 按照字符分割字符串 ---- @param str 字符串 ---- @param delimiter 分割字符 ---- @return 返回字符串数组 ---- @example local arr = split("123#321","#") ---- print(arr[1])-- print(arr[2])-- 来源：https://www.runoob.com/note/28521--------------------------------------------------------------function split(str,delimiter) local dLen = string.len(delimiter) local newDeli = '' for i=1,dLen,1 do newDeli = newDeli .. "["..string.sub(delimiter,i,i).."]" end
 local locaStart,locaEnd = string.find(str,newDeli) local arr = {} local n = 1 while locaStart ~= nil do if locaStart>0 then arr[n] = string.sub(str,1,locaStart-1) n = n + 1 end
 str = string.sub(str,locaEnd+1,string.len(str)) locaStart,locaEnd = string.find(str,newDeli) end if str ~= nil then arr[n] = str end return arrend

我们接下来做个实验：

这里注意一点：

在lua中的“数组”(其实lua没有真正的数组概念)的索引值是从1开始的。

（题外话：我为什么需要上面这个字符串分割的功能呢？因为我在后面使用NB模组传数据的时候，为了节省SIM物联卡的流量，通常透传纯数据）

假如说我们想在lua中赋值一个json格式的字符串，比如下面的格式：

[ { "v":{ "lat": 1.2, "lon": 2.3 },    "i":"location",    "a": 0 }]

我们应该怎么做呢？我们其实可以按照下面的方法进行赋值：

local lat = 1.2local lon = 2.3local name = "location"
local json_str = string.format('[{"v":{"lat":%f,"lon":%f},"i":"%s","a":0}]', lat, lon, name)print("----- 第一种表现形式 -----")print(json_str)
local format_pattern = [[[ { "v":{ "lat": %f, "lon": %f }, "i": "%s", "a": 0 }]]]json_str = string.format(format_pattern, lat, lon, name)print("----- 第二种表现形式 -----")print(json_str)

运行结果：

这个实验是重点，我后面讲解OneNET TCP透传的时候会用到。

其它的字符串操作函数可以暂时忽略，后面不会用到。

06

流 程 控 制 

关于流程控制循环语句、条件语句这一块的内容，我不讲的很仔细，至少我在后面演示的时候基本不用，有兴趣的可以去这里学习一下：

https://www.runoob.com/lua/lua-loops.htmlhttps://www.runoob.com/lua/lua-decision-making.html

这里简单演示一下使用：

local lat = 1.2
-- if else用法if type(lat) ~= "number" then print("lat数据类型不是number")else print("lat数据类型是number")end
-- 数值for循环for i=1,3,1 do print(i)end
-- 迭代器用法local t = {"hello", "iot"}for i,v in ipairs(t) do print(i,v)end

07

table 表 

table 是 Lua 的一种数据结构用来帮助我们创建不同的数据类型，如：数组、字典等。

table在Lua中是比较重要的一个知识点，建议去这个连接仔细看一下：

https://www.runoob.com/lua/lua-tables.html

下面我简单的做个实验，体会一下其用法。为了方便调试，我贴一个从网络上找到可以输出table内容的print函数，如下：

-- 输出table表内容-- 来源：https://www.cnblogs.com/leezj/p/4230271.htmlfunction print_r ( t )  local print_r_cache={} local function sub_print_r(t,indent) if (print_r_cache[tostring(t)]) then print(indent.."*"..tostring(t)) else print_r_cache[tostring(t)]=true if (type(t)=="table") then for pos,val in pairs(t) do if (type(val)=="table") then print(indent.."["..pos.."] => "..tostring(t).." {") sub_print_r(val,indent..string.rep(" ",string.len(pos)+8)) print(indent..string.rep(" ",string.len(pos)+6).."}") elseif (type(val)=="string") then print(indent.."["..pos..'] => "'..val..'"') else print(indent.."["..pos.."] => "..tostring(val)) end end else print(indent..tostring(t)) end end end if (type(t)=="table") then print(tostring(t).." {") sub_print_r(t," ") print("}") else sub_print_r(t," ") end print()end

如下测试代码：

local t ={} -- 初始化表t[1] = "Hello" -- 赋值t.h = "IOT"t.a = {"hello", "iot"}print_r(t)t = nil --移除引用，Lua垃圾回收会释放内存

仔细揣摩一下，新增值时，索引的方法。

08

面 向 对 象 

面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP）是一种非常流行的计算机编程架构，Lua同样支持面向对象的编程方式，支持继承、多态、抽象。

我们知道，对象由属性和方法组成。Lua中最基本的结构是table，所以需要用table来描述对象的属性。

Lua 中的 function 可以用来表示方法。那么Lua中的类可以通过 table + function 模拟出来。

请看下面的实验：

-- 初始化Area = {width = 0, height=0}-- 方法1function Area:SetPara(width, height) self.width = width; self.height = height;end-- 方法2function Area:Squrare() return self.width * self.height;end
print(Area.width , Area.height)Area:SetPara(10,20)print(Area.width , Area.height)print("面积=" .. Area:Squrare())

看一下这个用法，大致的知道怎么回事儿就行。

讲话了，我写到这里就完事儿了，手打字都打酸了。有了以上这些，足以应对后面的实验了。

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