Lua特性和一些基础语法

Posted 2020-10-29 konglingbin

在Lua中，你可以使用单行注释和多行注释。 
单行注释中，连续两个减号"--"表示注释的开始，一直延续到行末为止。相当于C++语言中的"//"。 
多行注释中，由"--[["表示注释开始，并且一直延续到"]]"为止。这种注释相当于C语言中的"/**/"。在注释当中，"[["和"]]"是可以嵌套的。

 

Lua 编程

经典的"Hello world"的程序总是被用来开始介绍一种语言。在Lua中，写一个这样的程序很简单：

1. 1 print("Hello world")

在Lua中，语句之间可以用分号"；"隔开，也可以用空白隔开。一般来说，如果多个语句写在同一行的话，建议总是用分号隔开。 
Lua 有好几种程序控制语句，如： 
　　条件控制： if 条件 then … elseif 条件 then … else … end 
　　While循环： while 条件 do … end 
　　Repeat循环： repeat … until 条件 
　　For循环： for 变量 = 初值，终点值，步进 do … end 
　　For循环： for 变量1，变量2，… ，变量N in表或枚举函数 do … end

注意一下，for的循环变量总是只作用于for的局部变量，你也可以省略步进值，这时候，for循环会使用1作为步进值。 
你可以用break来中止一个循环。

如果你有程序设计的基础，比如你学过Basic，C之类的，你会觉得Lua也不难。但Lua有几个地方是明显不同于这些程序设计语言的，所以请特别注意。

 

语句块

语句块在C++中是用"{"和"}"括起来的，在Lua中，它是用do 和 end 括起来的。比如：

1. 1 do print("Hello") end

你可以在 函数 中和 语句块 中定局部变量。

 

赋值语句

赋值语句在Lua被强化了。它可以同时给多个变量赋值。 
例如：

1. 1 a,b,c,d=1,2,3,4

甚至是：

1. a,b=b,a -- 多么方便的交换变量功能啊。

  

在默认情况下，变量总是认为是全局的。假如你要定义局部变量，则在第一次赋值的时候，需要用local说明。比如：

1. 1 local a,b,c = 1,2,3 -- a,b,c都是局部变量

    

循环语句

1. while 循环：while 条件 do … end
2. repeat 循环：repeat … until 条件
3. for 循环：for 变量 = 初值，终点值，步进 do … end
4. for 循环：for 变量1，变量2，… ，变量N in表或枚举函数 do … end

while 练习

1 my_table = {1,2,3}
2 local index = 1 -- 注意: table 中的索引从1开始
3 while my_table[index] do -- 只要条件返回True,就一直执行循环
4 print(my_table[index])
5 index = index +1 -- Lua中没有i++ 的写法,所以只能用这种写法
6 end
7 -- 输出 1
8 -- 2
9 -- 3

 

repeat 练习(相当于其他语言中的do...while) 

1. 

   1 local snum = 1 --起始值
   2 repeat
   3 print("snum is "..snum)
   4 snum = snum + 1
   5 until snum == 4 --当snum 等于 4 时 跳出循环
   6 --输出:
   7 --snum is 1
   8 --snum is 2
   9 --snum is 3

   

    

for 循环练习1

1. 1 for i = 1, #my_table do --#my_table 表示取表的长度,上边定义了长度为3
   2 print(my_table[i])
   3 end

    

--for 循环练习2

1 for i=1,10,2 do -- 这里i=1表示起始值, 10 表示最大值, 2表示步进值(可以没有,默认值为1,也就是其他语言里的i++)
2     print(i)
3 end

注意一下，for的循环变量总是只作用于for的局部变量，你也可以省略步进值，这时候，for循环会使用 1 作为步进值。 

可以用break来中止一个循环。

 

数值运算

和C语言一样，支持+, -, *, /。但Lua还多了一个"^"。这表示指数乘方运算。比如2^3 结果为8, 2^4结果为16。 
连接两个字符串，可以用".."运处符。如：

1. "This a " .. "string." -- 等于 "this a string"

    

比较运算

< > <= >= == ~= 
分别表示 小于，大于，不大于，不小于，相等，不相等 
所有这些操作符总是返回 true 或 false。 
对于Table，Function和Userdata类型的数据，只有 == 和 ~=可以用。相等表示两个变量引用的是同一个数据。比如：

1. 1 a={1,2}
   2 b=a
   3 print(a==b, a~=b) -- true, false
   4 a={1,2}
   5 b={1,2}
   6 print(a==b, a~=b) -- false, true

    

逻辑运算

and, or, not

其中，and 和 or 与C语言区别特别大。 
在这里，请先记住，在Lua中，只有 false 和 nil 才计算为 false，其它任何数据都计算为 true，0 也是 true！ 
　　and 和 or 的运算结果不是 true和false，而是和它的两个操作数相关。 
　　a and b： 如果a为false，则返回a；否则返回b 
　　a or b： 如果 a 为true，则返回a；否则返回b 
举几个例子：

1 print(4 and 5) --> 5
2 print(nil and 13) --> nil
3 print(false and 13) --> false
4 print(4 or 5) --> 4
5 print(false or 5) --> 5

 

在Lua中这是很有用的特性，也是比较令人混洧的特性。 
我们可以模拟C语言中的语句：

x = a? b : c

在Lua中，可以写成：

x = a and b or c

 

最有用的语句是：

1. x = x or v

它相当于：

1. if not x then x = v end

    

运算符优先级

从高到低顺序如下：

1. 

   1 ^
   2 not - （一元运算）
   3 * /
   4 + -
   5 ..（字符串连接）
   6 < > <= >= ~= ==
   7 and
   8 or

   

     

关键字

关键字是不能做为变量的。Lua的关键字不多，就以下几个：

1. 1 and break do else elseif
   2 end false for function if
   3 in local nil not or
   4 repeat return then true until　while

    

变量类型

怎么确定一个变量是什么类型的呢？大家可以用type()函数来检查。Lua支持的类型有以下几种：

 

Nil 空值

　　所有没有使用过的变量，都是nil。nil既是值，又是类型。

Boolean 布尔值

　　true 或 false

Number 数值

　　在Lua里，数值相当于C语言的double

String 字符串

　　如果你愿意的话，字符串是可以包含‘\0‘字符的

Table 关系表类型

　　这个类型功能比较强大，我们在后面慢慢说。

Function 函数类型

　　不要怀疑，函数也是一种类型，也就是说，所有的函数，它本身就是一个变量。

Userdata

　　嗯，这个类型专门用来和Lua的宿主打交道的。宿主通常是用C和C++来编写的，在这种情况下，Userdata可以是宿主的任意数据类型，常用的有Struct和指针。

Thread 线程类型

　　在Lua中没有真正的线程。Lua中可以将一个函数分成几部份运行。如果感兴趣的话，可以去看看Lua的文档。

 

变量的定义

       所有的语言，都要用到变量。在Lua中，不管你在什么地方使用变量，都不需要声明，并且所有的这些变量总是全局变量，除非，你在前面加上"local"。 
这一点要特别注意，因为你可能想在函数里使用局部变量，却忘了用local来说明。 
至于变量名字，它是大小写相关的。也就是说，A和a是两个不同的变量。 
定义一个变量的方法就是赋值。"＝"操作就是用来赋值的 
我们一起来定义几种常用类型的变量吧。

 

Nil

正如前面所说的，没有使用过的变量的值，都是Nil。有时候我们也需要将一个变量清除，这时候，我们可以直接给变量赋以nil值。如：

1. var1=nil -- 请注意 nil 一定要小写

    

Boolean

布尔值通常是用在进行条件判断的时候。 
布尔值有两种：true 和 false。在Lua中，只有false和nil才被计算为false，而所有任何其它类型的值，都是true。比如0，空串等等，都是true。不要被C语言的习惯所误导，0在Lua中的的确确是true。你也可以直接给一个变量赋以Boolean类型的值，如：　　　

1. varboolean = true

    

Number

在Lua中，是没有整数类型的，也不需要。一般情况下，只要数值不是很大（比如不超过100,000,000,000,000），是不会产生舍入误差的。在很多CPU上，实数的运算并不比整数慢。 
实数的表示方法，同C语言类似，如： 

4 0.4 4.57e-3 0.3e12 5e+20

 

String

字符串，总是一种非常常用的高级类型。在Lua中，你可以非常方便的定义很长很长的字符串。 
字符串在Lua中有几种方法来表示，最通用的方法，是用双引号或单引号来括起一个字符串的，如：

1. "This is a string."

    

和C语言相同的，它支持一些转义字符，列表如下：

1. 

    1 \a bell
    2 \b back space
    3 \f form feed
    4 \n newline
    5 \r carriage return
    6 \t horizontal tab
    7 \v vertical tab
    8 \\ backslash
    9 \" double quote
   10 \‘ single quote
   11 \[ left square bracket
   12 \] right square bracket

   

由于这种字符串只能写在一行中，因此，不可避免的要用到转义字符。加入了转义字符的串，看起来实在是不敢恭维，比如：

1. "one line\nnext line\n\"in quotes\", ‘in quotes‘"

一大堆的"\"符号让人看起来很倒胃口。如果你与我有同感，那么，我们在Lua中，可以用另一种表示方法：用"[["和"]]"将多行的字符串括起来，如：

1. 

    1 page = [[
    2 <html>
    3 　　　<HEAD>
    4 　　　　　<TITLE>An HTML Page</TITLE>
    5 　　　</HEAD>
    6 　　　<BODY>
    7 　　　　　<A HREF="http://www.lua.org">Lua</A>
    8 　　　　　[[a text between double brackets]]
    9 　　　</BODY>
   10 　</HTML>
   11 　]]

   

    

值得注意的是，在这种字符串中，如果含有单独使用的"[["或"]]"就仍然得用"\["或"\]"来避免歧义。当然，这种情况是极少会发生的。

 

Table

关系表类型，这是一个很强大的类型。我们可以把这个类型看作是一个数组。只是C语言的数组，只能用正整数来作索引；在Lua中，你可以用任意类型来作数组的索引，除了nil。同样，在C语言中，数组的内容只允许一种类型；在Lua中，你也可以用任意类型的值来作数组的内容，除了nil。

Table的定义很简单，它的主要特征是用"{"和"}"来括起一系列数据元素的。比如：

1. 1 T1 = {} -- 定义一个空表
   2 T1[1]=10 -- 然后我们就可以象C语言一样来使用它了。
   3 T1["John"]={Age=27, Gender="Male"}

这一句相当于：

1. 1 T1["John"]={} -- 必须先定义成一个表，还记得未定义的变量是nil类型吗
   2 T1["John"]["Age"]=27
   3 T1["John"]["Gender"]="Male" 

当表的索引是字符串的时候，我们可以简写成：

1. 1 T1.John={}
   2 T1.John.Age=27
   3 T1.John.Gender="Male"

或

1. T1.John{Age=27, Gender="Male"} 

这是一个很强的特性。 
在定义表的时候，我们可以把所有的数据内容一起写在"{"和"}"之间，这样子是非常方便，而且很好看。比如，前面的T1的定义，我们可以这么写：

1. 

    1 T1=
    2 　　{
    3 　　　　10, -- 相当于 [1] = 10
    4 　　　[100] = 40,
    5 　　　　　　John= -- 如果你原意，你还可以写成：["John"] =
    6 　　　　　　{
    7 　　　　　　　　Age=27, -- 如果你原意，你还可以写成：["Age"] =27
    8 　　　　　　　　Gender=Male -- 如果你原意，你还可以写成：["Gender"] =Male
    9 　　　　　　},
   10 　　　　　　20 -- 相当于 [2] = 20
   11 }

   

    

看起来很漂亮，不是吗？我们在写的时候，需要注意三点： 
　　第一，所有元素之间，总是用逗号"，"隔开； 
　　第二，所有索引值都需要用"["和"]"括起来；如果是字符串，还可以去掉引号和中括号； 
　　第三，如果不写索引，则索引就会被认为是数字，并按顺序自动从1往后编； 
　　表类型的构造是如此的方便，以致于常常被人用来代替配置文件。是的，不用怀疑，它比ini文件要漂亮，并且强大的多。

 

【Function】

函数，在Lua中，函数的定义也很简单。典型的定义如下：

1. 1 function add(a,b) -- add 是函数名字，a和b是参数名字
   2     return a+b -- return 用来返回函数的运行结果
   3 end 

请注意，return语言一定要写在end之前。假如你非要在中间放上一句return，那么请写成：do return end。 
还记得前面说过，函数也是变量类型吗？上面的函数定义，其实相当于：

1. add = function (a,b) return a+b end 

当你重新给add赋值时，它就不再表示这个函数了。你甚至可以赋给add任意数据，包括nil （这样，你就清除了add变量）。Function是不是很象C语言的函数指针呢？ 
和C语言一样，Lua的函数可以接受可变参数个数，它同样是用"…"来定义的，比如：

1. function sum (a,b,…)

如果想取得…所代表的参数，可以在函数中访问arg局部变量（表类型）得到。如  

1. sum(1,2,3,4)

则，在函数中，

1. a = 1, b = 2, arg = {3, 4}

更可贵的是，它可以同时返回多个结果，比如：

1. 1 function s()
   2 　　return 1,2,3,4
   3 end
   4 a,b,c,d = s() -- 此时，a = 1, b = 2, c = 3, d = 4

前面说过，表类型可以拥有任意类型的值，包括函数！因此，有一个很强大的特性是，拥有函数的表，哦，我想更恰当的应该说是对象吧。Lua可以使用面向对象编程了。不信？那我举例如下：

1. 

   1 t = {
   2 　　　　 Age = 27
   3 　　　　 add = function(self, n) self.Age = self.Age+n end
   4 　　}
   5 　　print(t.Age) -- 27
   6 　　t.add(t, 10)
   7 　　print(t.Age) -- 37

   

不过，t.add(t,10) 这一句实在是有点土对吧？没关系，在Lua中，你可以简写成：

1. t:add(10) -- 相当于 t.add(t,10)