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。
Lua 是巴西里约热内卢天主教大学(Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro)里的一个研究小组于 1993 年开发的,该小组成员有:Roberto Ierusalimschy、Waldemar Celes 和 Luiz Henrique de Figueiredo。
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。
root@kTY-HK3-QL-86139:/home/root/note# apt install lua5.3 -y
root@kTY-HK3-QL-86139:/home/root/note# lua -v
Lua 5.3.6 Copyright (C) 1994-2020 Lua.org, PUC-Rio
root@kTY-HK3-QL-86139:/home/root/note#
root@kTY-HK3-QL-86139:/home/root/note# lua
Lua 5.3.6 Copyright (C) 1994-2020 Lua.org, PUC-Rio
> print("hello world")
hello world
>
root@kTY-HK3-QL-86139:/home/root/note# lua
Lua 5.3.6 Copyright (C) 1994-2020 Lua.org, PUC-Rio
> ^C
root@kTY-HK3-QL-86139:/home/root/note# lua -i
Lua 5.3.6 Copyright (C) 1994-2020 Lua.org, PUC-Rio
> ^C
保存到lua结尾的文件中
root@kTY-HK3-QL-86139:/home/root/note# lua hello.lua
hello world
root@kTY-HK3-QL-86139:/home/root/note# cat hello.lua
print("hello world")
root@kTY-HK3-QL-86139:/home/root/note#
Lua 不支持嵌套注释,这意味着在一个多行注释内不能再嵌套另一个多行注释。
-- 单行注释
print("hello world")
--[[
多行注释
多行注释
--]]
Lua 标识符用于定义一个变量,函数获取其他用户定义的项。标识符以一个字母 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识符,因为Lua的保留字也是这样的。
Lua 不允许使用特殊字符如 @, $, 和 % 来定义标识符。 Lua 是一个区分大小写的编程语言。因此在 Lua 中 Runoob 与 runoob 是两个不同的标识符。
以下列出了一些正确的标识符:
mohd zara abc move_name a_123
myname50 _temp j a23b9 retVal
以下列出了 Lua 的保留关键词。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:
and break do else
elseif end false for
function if in local
nil not or repeat
return then true until
while goto
一般约定,以下划线开头连接一串大写字母的名字(比如 _VERSION)被保留用于 Lua 内部全局变量。
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,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。
a = 100
print(a) -- 100
print(b) -- nil
想要删除一个变量,只需将变量赋值位nil
a = nil
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。
数据类型 | 描述 |
---|---|
nil | 这个最简单,只有值nil属于该类,表示一个无效值(在条件表达式中相当于false)。 |
boolean | 包含两个值:false和true。 |
number | 表示双精度类型的实浮点数。 |
string | 字符串由一对双引号或单引号来表示。 |
function | 由 C 或 Lua 编写的函数。 |
userdata | 表示任意存储在变量中的C数据结构。 |
thread | 表示执行的独立线路,用于执行协同程序。 |
table | 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、字符串或表类型。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。 |
-- type() 函数返回的是一个字符串类型
root@kTY-HK3-QL-86139:/home/root/note# lua
Lua 5.3.6 Copyright (C) 1994-2020 Lua.org, PUC-Rio
> mytype = type(true)
> print(type(mytype))
string
>
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:
> print(type(a))
nil
>
对于全局变量和 table,nil 还有一个”删除”作用,给全局变量或者 table 表里的变量赋一个 nil 值,等同于把它们删掉,执行下面代码就知:
tab1 = { key1 = "val1", key2 = "val2", "val3" }
for k, v in pairs(tab1) do
print(k .. " - " .. v)
end
tab1.key1 = nil
for k, v in pairs(tab1) do
print(k .. " - " .. v)
end
-- 1 - val3
-- key1 - val1
-- key2 - val2
-- 1 - val3
-- key2 - val2
boolean 类型只有两个可选值:true(真) 和 false(假),Lua 把 false 和 nil 看作是 false,其他的都为 true,数字 0 也是 true:
print(type(true))
print(type(false))
print(type(nil))
if false or nil then
print("至少有一个是 true")
else
print("false 和 nil 都为 false")
end
if 0 then
print("数字 0 是 true")
else
print("数字 0 为 false")
end
-- boolean
-- boolean
-- nil
-- false 和 nil 都为 false
-- 数字 0 是 true
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:
print(type(2))
print(type(2.2))
print(type(0.2))
print(type(2e+1))
print(type(0.2e-1))
print(type(7.8263692594256e-06))
字符串由一对双引号或单引号来表示。
string1 = "this is string1"
string2 = 'this is string2'
也可以用 2 个方括号 “[[]]” 来表示”一块”字符串。有点像javascript中的
// javascript
`
javascript
`
// cpp
R""
html = [[
<html>
<head></head>
<body>
<a href="http://www.runoob.com/">菜鸟教程</a>
</body>
</html>
]]
print(html)
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:
> print("2" + 6)
8.0
> print("2" + "6")
8.0
> print("2 + 6")
2 + 6
> print("-2e2" * "6")
-1200.0
> print("error" + 1)
stdin:1: attempt to perform arithmetic on a string value
stack traceback:
stdin:1: in main chunk
[C]: in ?
>
以上代码中”error” + 1执行报错了,字符串连接使用的是 .. ,如:
> print("a" .. 'b')
ab
> print(157 .. 428)
157428
>
使用 # 来计算字符串的长度,放在字符串前面,如下实例:
> len = "www.runoob.com"
> print(#len)
14
> print(#"www.runoob.com")
14
>
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:
-- 创建一个空的 table
local tbl1 = {}
-- 直接初始表
local tbl2 = {"apple", "pear", "orange", "grape"}
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。
-- table_test.lua 脚本文件
a = {}
a["key"] = "value"
key = 10
a[key] = 22
a[key] = a[key] + 11
for k, v in pairs(a) do
print(k .. " : " .. v)
end
-- $ lua table_test.lua
-- key : value
-- 10 : 33
local tbl2 = {"apple", "pear", "orange", "grape"}
for index, value in ipairs(tbl2) do
print(index, value)
end
-- 1 apple
-- 2 pear
-- 3 orange
-- 4 grape
不同于其他语言的数组把 0 作为数组的初始索引,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。
> t1 = {}
> print(t[1])
nil
在 Lua 中,函数是被看作是”第一类值(First-Class Value)“,函数可以存在变量里:
-- function_test.lua 脚本文件
function factorial1(n)
if n == 0 then
return 1
else
return n * factorial1(n - 1)
end
end
print(factorial1(5))
factorial2 = factorial1
print(factorial2(5))
-- 120
-- 120
function 可以以匿名函数(anonymous function)的方式通过参数传递, lambda:
-- function_test2.lua 脚本文件
function testFun(tab, fun)
for k, v in pairs(tab) do
print(fun(k, v));
end
end
tab = {
key1 = "val1",
key2 = "val2"
};
(tab,
testFunfunction(key, val) -- 匿名函数
return key .. "=" .. val;
end
);
-- key2=val2
-- key1=val1
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。
如果你学过C++的协议那么这里不是事,不过C++20标准C++才真正有了自己标准协程。
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。
变量在使用前,需要在代码中进行声明,即创建该变量。
编译程序执行代码之前编译器需要知道如何给语句变量开辟存储区,用于存储变量的值。
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,哪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。
-- test.lua 文件脚本
a = 5 -- 全局变量
local b = 5 -- 局部变量
function joke()
c = 5 -- 全局变量
local d = 6 -- 局部变量
end
()
jokeprint(c,d) --> 5 nil
do
local a = 6 -- 局部变量
b = 6 -- 对局部变量重新赋值
print(a,b); --> 6 6
end
print(a,b) --> 5 6
执行以上实例输出结果为:
$ lua test.lua
5 nil
6 6
5 6
赋值是改变一个变量的值和改变表域的最基本的方法。
a = "hello" .. "world"
t.n = t.n + 1
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。
a, b = 10, 2*x <--> a=10; b=2*x
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:
x, y = y, x -- swap 'x' for 'y'
a[i], a[j] = a[j], a[i] -- swap 'a[i]' for 'a[j]'
在 Lua 中,当你对变量进行赋值时,如果变量的数量和值的数量不一致,Lua 会根据以下规则处理:
变量个数 > 值的个数
当变量的数量多于提供的值时,Lua 会用 nil 来补足缺少的值。例如:
local a, b, c = 1, 2
-- 变量 a = 1, b = 2, c = nil
这里,a 和 b 分别被赋值为 1 和 2,而 c 没有对应的值,所以它会被赋值为 nil。
变量个数 < 值的个数
当变量的数量少于提供的值时,Lua 会忽略多余的值。例如:
local x, y = 10, 20, 30
-- 变量 x = 10, y = 20
这里,x 和 y 分别被赋值为 10 和 20,而 30 没有对应的变量,所以它会被忽略。
对 table 的索引使用方括号 []。Lua 也提供了 . 操作。
t[i]
t.i -- 当索引为字符串类型时的一种简化写法
(t,i) -- 采用索引访问本质上是一个类似这样的函数调用 gettable_event
> site = {}
> site["key"] = "www.runoob.com"
> print(site["key"])
www.runoob.com
> print(site.key)
www.runoob.com
Lua 语言提供了以下几种循环处理方式:
循环类型 | 描述 |
---|---|
while 循环 | 在条件为 true 时,让程序重复地执行某些语句。执行语句前会先检查条件是否为 true。 |
for 循环 | 重复执行指定语句,重复次数可在 for 语句中控制。 |
repeat…until | 重复执行循环,直到指定的条件为真时为止。 |
循环嵌套 | 可以在循环内嵌套一个或多个循环语句(while do … end; for … do … end; repeat … until)。 |
Lua 支持以下循环控制语句:
控制语句 | 描述 |
---|---|
break 语句 | 退出当前循环或语句,并开始脚本执行紧接着的语句。 |
goto 语句 | 将程序的控制点转移到一个标签处。 |
while(condition)
do
statements
end
样例
a=10
while( a < 20 )
do
print("a 的值为:", a)
a = a+1
end
Lua 编程语言中数值 for 循环语法格式:
for var=exp1,exp2,exp3 do
<执行体>
end
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。
for i=1,f(x) do
print(i)
end
for i=10,1,-1 do
print(i)
end
for的三个表达式在循环开始前一次性求值,以后不再进行求值。比如上面的f(x)只会在循环开始前执行一次,其结果用在后面的循环中。
验证如下:
#!/usr/local/bin/lua
function f(x)
print("function")
return x*2
end
for i=1,f(5) do print(i)
end
-- function
-- 1
-- 2
-- 3
-- 4
-- 5
-- 6
-- 7
-- 8
-- 9
-- 10
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:
--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。
#!/usr/local/bin/lua
days = {"Sunday","Monday","Tuesday","Wednesday","Thursday","Friday","Saturday"}
for i,v in ipairs(days) do print(v) end
-- Sunday
-- Monday
-- Tuesday
-- Wednesday
-- Thursday
-- Friday
-- Saturday
Lua 编程语言中 repeat…until 循环语法格式:
repeat
statements
until( condition )
--[ 变量定义 --]
a = 10
--[ 执行循环 --]
repeat
print("a的值为:", a)
a = a + 1
until( a > 15 )
-- a的值为: 10
-- a的值为: 11
-- a的值为: 12
-- a的值为: 13
-- a的值为: 14
-- a的值为: 15
Lua 编程语言中 break 语句语法格式:
break
以下实例执行 while 循环,在变量 a 小于 20 时输出 a 的值,并在 a 大于 15 时终止执行循环:
--[ 定义变量 --]
a = 10
--[ while 循环 --]
while( a < 20 )
do
print("a 的值为:", a)
a=a+1
if( a > 15)
then
--[ 使用 break 语句终止循环 --]
break
end
end
以上代码执行结果如下:
a 的值为: 10
a 的值为: 11
a 的值为: 12
a 的值为: 13
a 的值为: 14
a 的值为: 15
语法
语法格式如下所示:
goto Label
Label 的格式为:
:: Label ::
local a = 1
::label:: print("--- goto label ---")
a = a+1
if a < 3 then
goto label -- a 小于 3 的时候跳转到标签 label
end
输出
--- goto label ---
--- goto label ---
i = 0
::s1:: do
print(i)
i = i+1
end
if i>3 then
os.exit() -- i 大于 3 时退出
end
goto s1
输出
0
1
2
3
有了 goto,我们可以实现 continue 的功能:
for i=1, 3 do
if i <= 2 then
print(i, "yes continue")
goto continue
end
print(i, " no continue")
::continue::
print([[i'm end]])
end
Lua 编程语言流程控制语句通过程序设定一个或多个条件语句来设定。在条件为 true 时执行指定程序代码,在条件为 false 时执行其他指定代码。
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:
--[ 0 为 true ]
if(0)
then
print("0 为 true")
end
以上代码输出结果为:
0 为 true
if(布尔表达式)
then
--[ 在布尔表达式为 true 时执行的语句 --]
end
以下实例用于判断变量 a 的值是否小于 20:
--[ 定义变量 --]
a = 10;
--[ 使用 if 语句 --]
if( a < 20 )
then
--[ if 条件为 true 时打印以下信息 --]
print("a 小于 20" );
end
print("a 的值为:", a);
以上代码执行结果如下:
a 小于 20
a 的值为: 10
if(布尔表达式)
then
--[ 布尔表达式为 true 时执行该语句块 --]
else
--[ 布尔表达式为 false 时执行该语句块 --]
end
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
--[ 定义变量 --]
a = 100
--[ 检查布尔条件 --]
if( a == 10 )
then
--[ 如果条件为 true 打印以下信息 --]
print("a 的值为 10" )
elseif( a == 20 )
then
--[ if else if 条件为 true 时打印以下信息 --]
print("a 的值为 20" )
elseif( a == 30 )
then
--[ if else if condition 条件为 true 时打印以下信息 --]
print("a 的值为 30" )
else
--[ 以上条件语句没有一个为 true 时打印以下信息 --]
print("没有匹配 a 的值" )
end
print("a 的真实值为: ", a )
以上代码执行结果如下:
a 的值
没有匹配 a 的真实值为: 100
optional_function_scope function function_name( argument1, argument2, argument3..., argumentn)
function_body
return result_params_comma_separated
end
以下实例定义了函数 max(),参数为 num1, num2,用于比较两值的大小,并返回最大值:
--[[ 函数返回两个值的最大值 --]]
function max(num1, num2)
if (num1 > num2) then
result = num1;
else
result = num2;
end
return result;
end
-- 调用函数
print("两值比较最大值为 ",max(10,4))
print("两值比较最大值为 ",max(5,6))
-- 两值比较最大值为 10
-- 两值比较最大值为 6
Lua 中我们可以将函数作为参数传递给函数,如下实例:
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
(result)
functionPrintend
(10)
myprint-- myprint 函数作为参数传递
(2,5,myprint) add
以上代码执行结果为:
- ## 10 ##
这是打印函数 - ## 7 ## 这是打印函数
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)。
> s, e = string.find("www.runoob.com", "runoob")
> print(s, e)
5 10
Lua函数中,在return后列出要返回的值的列表即可返回多值,如:
function maximum (a)
local mi = 1 -- 最大值索引
local m = a[mi] -- 最大值
for i,val in ipairs(a) do
if val > m then
mi = i
m = val
end
end
return m, mi
end
print(maximum({8,10,23,12,5}))
以上代码执行结果为:
23 3
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。
function add(...)
local s = 0
for i, v in ipairs{...} do --> {...} 表示一个由所有变长参数构成的数组
s = s + v
end
return s
end
print(add(3,4,5,6,7)) --->25
我们可以将可变参数赋值给一个变量。
例如,我们计算几个数的平均值:
function average(...)
result = 0
local arg={...} --> arg 为一个表,局部变量
for i,v in ipairs(arg) do
result = result + v
end
print("总共传入 " .. #arg .. " 个数")
return result/#arg
end
print("平均值为",average(10,5,3,4,5,6))
以上代码执行结果为:
6 个数
总共传入 5.5 平均值为
我们也可以通过 select(“#”,…) 来获取可变参数的数量:
function average(...)
result = 0
local arg={...}
for i,v in ipairs(arg) do
result = result + v
end
print("总共传入 " .. select("#",...) .. " 个数")
return result/select("#",...)
end
print("平均值为",average(10,5,3,4,5,6))
以上代码执行结果为:
6 个数
总共传入 5.5 平均值为
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:
function fwrite(fmt, ...) ---> 固定的参数fmt
return io.write(string.format(fmt, ...))
end
("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 fwrite
输出结果为:
runoob
12
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, …)
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 返回参数列表中从索引 n 开始到结束位置的所有参数列表,否则只能为字符串 #,这样 select 返回变长参数的总数。
function f(...)
a = select(3,...) -->从第三个位置开始,变量 a 对应右边变量列表的第一个参数
print (a)
print (select(3,...)) -->打印所有列表参数
end
(0,1,2,3,4,5) f
输出结果为
2
2 3 4 5
do
function foo(...)
for i = 1, select('#', ...) do -->获取参数总数
local arg = select(i, ...); -->读取参数,arg 对应的是右边变量列表的第一个参数
print("arg", arg);
end
end
(1, 2, 3, 4);
fooend
输出结果为
arg 1
arg 2
arg 3
arg 4
下表列出了 Lua 语言中的常用算术运算符,设定 A 的值为10,B 的值为 20:
操作符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
+ | 加法 | A + B 输出结果 30 |
- | 减法 | A - B 输出结果 -10 |
* | 乘法 | A * B 输出结果 200 |
/ | 除法 | B / A 输出结果 2 |
% | 取余 | B % A 输出结果 0 |
^ | 乘幂 | A^2 输出结果 100 |
- | 负号 | -A 输出结果 -10 |
// | 整除运算符(>=lua5.3) | 5//2 输出结果 2 |
a = 21
b = 10
c = a + b
print("Line 1 - c 的值为 ", c )
c = a - b
print("Line 2 - c 的值为 ", c )
c = a * b
print("Line 3 - c 的值为 ", c )
c = a / b
print("Line 4 - c 的值为 ", c )
c = a % b
print("Line 5 - c 的值为 ", c )
c = a^2
print("Line 6 - c 的值为 ", c )
c = -a
print("Line 7 - c 的值为 ", c )
以上程序执行结果为
Line 1 - c 的值为 31
Line 2 - c 的值为 11
Line 3 - c 的值为 210
Line 4 - c 的值为 2.1
Line 5 - c 的值为 1
Line 6 - c 的值为 441
Line 7 - c 的值为 -21
在lua中, / 用作除法运算,计算结果包含小数部分,//用作整除运算。
a = 5
b = 2
print("除法运算 - a/b 的值为 ", a / b )
print("整除运算 - a//b 的值为 ", a // b )
-- 除法运算 - a/b 的值为 2.5
-- 整除运算 - a//b 的值为 2
下表列出了 Lua 语言中的常用关系运算符,设定 A 的值为10,B 的值为 20:
操作符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
== | 等于,检测两个值是否相等,相等返回 true,否则返回 false | (A == B) 为 false |
~= | 不等于,检测两个值是否相等,不相等返回 true,否则返回 false | (A ~= B) 为 true |
> | 大于,如果左边的值大于右边的值,返回 true,否则返回 false | (A > B) 为 false |
< | 小于,如果左边的值大于右边的值,返回 false,否则返回 true | (A < B) 为 true |
>= | 大于等于,如果左边的值大于等于右边的值,返回 true,否则返回 false | (A >= B) 返回 false |
<= | 小于等于,如果左边的值小于等于右边的值,返回 true,否则返回 false | (A <= B) 返回 true |
a = 21
b = 10
if( a == b )
then
print("Line 1 - a 等于 b" )
else
print("Line 1 - a 不等于 b" )
end
if( a ~= b )
then
print("Line 2 - a 不等于 b" )
else
print("Line 2 - a 等于 b" )
end
if ( a < b )
then
print("Line 3 - a 小于 b" )
else
print("Line 3 - a 大于等于 b" )
end
if ( a > b )
then
print("Line 4 - a 大于 b" )
else
print("Line 5 - a 小于等于 b" )
end
-- 修改 a 和 b 的值
a = 5
b = 20
if ( a <= b )
then
print("Line 5 - a 小于等于 b" )
end
if ( b >= a )
then
print("Line 6 - b 大于等于 a" )
end
以上程序执行结果为:
Line 1 - a 不等于 b
Line 2 - a 不等于 b
Line 3 - a 大于等于 b
Line 4 - a 大于 b
Line 5 - a 小于等于 b
Line 6 - b 大于等于 a
下表列出了 Lua 语言中的常用逻辑运算符,设定 A 的值为 true,B 的值为 false:
操作符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
and | 逻辑与操作符。若 A 为 false,则返回 A,否则返回 B。 | (A and B) 为 false。 |
or | 逻辑或操作符。若 A 为 true,则返回 A,否则返回 B。 | (A or B) 为 true。 |
not | 逻辑非操作符。与逻辑运算结果相反,如果条件为 true,逻辑非为 false。 | not(A and B) 为 true。 |
a = true
b = true
if ( a and b )
then
print("a and b - 条件为 true" )
end
if ( a or b )
then
print("a or b - 条件为 true" )
end
print("---------分割线---------" )
-- 修改 a 和 b 的值
a = false
b = true
if ( a and b )
then
print("a and b - 条件为 true" )
else
print("a and b - 条件为 false" )
end
if ( not( a and b) )
then
print("not( a and b) - 条件为 true" )
else
print("not( a and b) - 条件为 false" )
end
以上程序执行结果为
a and b - 条件为 true
a or b - 条件为 true
---------分割线---------
a and b - 条件为 false
not( a and b) - 条件为 true
下表列出了 Lua 语言中的连接运算符与计算表或字符串长度的运算符:
操作符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
.. | 连接两个字符串 | a..b ,其中 a 为 “Hello” , b 为 “World”, 输出结果为 “Hello World”。 |
# | 一元运算符,返回字符串或表的长度。 | #“Hello” 返回 5 |
a = "Hello "
b = "World"
print("连接字符串 a 和 b ", a..b )
print("b 字符串长度 ",#b )
print("字符串 Test 长度 ",#"Test" )
print("菜鸟教程网址长度 ",#"www.runoob.com" )
以上程序执行结果为
a 和 b Hello World
连接字符串 b 字符串长度 5
Test 长度 4
字符串 14 菜鸟教程网址长度
从高到低的顺序
^
not - (unary)
* / %
+ -
..
< > <= >= ~= ==
and
or
除了 ^
和
..
外所有的二元运算符都是左连接的。
a+i < b/2+1 <--> (a+i) < ((b/2)+1)
5+x^2*8 <--> 5+((x^2)*8)
a < y and y <= z <--> (a < y) and (y <= z)
-x^2 <--> -(x^2)
x^y^z <--> x^(y^z)
字符串或串(String)是由数字、字母、下划线组成的一串字符。
在 Lua 中,字符串是一种基本的数据类型,用于存储文本数据。
Lua 中的字符串可以包含任意字符,包括字母、数字、符号、空格以及其他特殊字符。
Lua 语言中字符串可以使用以下三种方式来表示:
local str1 = 'This is a string.'
local str2 = "This is also a string."
local str = "Hello, "
str = str .. "World!" -- 创建一个新的字符串并将其赋值给str
print(str) -- 输出 "Hello, World!"
local multilineString = [[
This is a multiline string.
It can contain multiple lines of text.
No need for escape characters.
]]
print(multilineString)
以上三种方式的字符串实例如下
string1 = "Lua"
print("\"字符串 1 是\"",string1)
string2 = 'runoob.com'
print("字符串 2 是",string2)
string3 = [["Lua 教程"]]
print("字符串 3 是",string3)
以上代码执行输出结果为
"字符串 1 是" Lua
2 是 runoob.com
字符串 3 是 "Lua 教程" 字符串
在 Lua 中,要计算字符串的长度(即字符串中字符的个数),你可以使用 string.len函数或 utf8.len 函数,包含中文的一般用 utf8.len,string.len 函数用于计算只包含 ASCII 字符串的长度。
local myString = "Hello, RUNOOB!"
-- 计算字符串的长度(字符个数)
local length = string.len(myString)
print(length) -- 输出 14
以上实例的 myString 字符串只包含 ASCII 字符,因此 string.len 函数可以准确地返回字符串的长度。
包含中文的字符串使用 utf8.len函数:
local myString = "Hello, 世界!"
-- 计算字符串的长度(字符个数)
local length1 = utf8.len(myString)
print(length1) -- 输出 10
-- string.len 函数会导致结果不准确
local length2 = string.len(myString)
print(length2) -- 输出 14
转义字符用于表示不能直接显示的字符,比如后退键,回车键等,如在字符串转换双引号可以使用 。
所有的转义字符和所对应的意义:
转义字符 | 意义 | ASCII码值(十进制) |
---|---|---|
响铃(BEL) | 007 | |
退格(BS) ,将当前位置移到前一列 | 008 | |
换页(FF),将当前位置移到下页开头 | 012 | |
换行(LF) ,将当前位置移到下一行开头 | 010 | |
回车(CR) ,将当前位置移到本行开头 | 013 | |
水平制表(HT) (跳到下一个TAB位置) | 009 | |
垂直制表(VT) | 011 | |
\ | 代表一个反斜线字符’' | 092 |
' | 代表一个单引号(撇号)字符 | 039 |
" | 代表一个双引号字符 | 034 |
\0 | 空字符(NULL) | 000 |
1到3位八进制数所代表的任意字符 | 三位八进制 | |
1到2位十六进制所代表的任意字符 | 二位十六进制 |
Lua提供了很多的方法来支持字符串的操作
string.upper(argument): 字符串全部转为大写字母。
string.lower(argument): 字符串全部转为小写字母。
string.gsub(mainString,findString,replaceString,num) 在字符串中替换。mainString 为要操作的字符串, findString 为被替换的字符,replaceString 要替换的字符,num 替换次数(可以忽略,则全部替换),如:
> string.gsub("aaaa","a","z",3);
zzza 3
在一个指定的目标字符串 str 中搜索指定的内容 substr,如果找到了一个匹配的子串,就会返回这个子串的起始索引和结束索引,不存在则返回 nil。
init 指定了搜索的起始位置,默认为 1,可以一个负数,表示从后往前数的字符个数。
plain 表示是否使用简单模式,默认为 false,true 只做简单的查找子串的操作,false 表示使用使用正则模式匹配。
以下实例查找字符串 “Lua” 的起始索引和结束索引位置:
> string.find("Hello Lua user", "Lua", 1)
7 9
字符串反转
> string.reverse("Lua")
auL
返回一个类似printf的格式化字符串
> string.format("the value is:%d",4)
the value is:4
char 将整型数字转成字符并连接, byte 转换字符为整数值(可以指定某个字符,默认第一个字符)。
> string.char(97,98,99,100)
abcd
> string.byte("ABCD",4)
68
> string.byte("ABCD")
65
>
计算字符串长度
string.len("abc")
3
返回字符串string的n个拷贝
> string.rep("abcd",2)
abcdabcd
连接两个字符串
> print("www.runoob.".."com")
www.runoob.com
返回一个迭代器函数,每一次调用这个函数,返回一个在字符串 str 找到的下一个符合 pattern 描述的子串。如果参数 pattern 描述的字符串没有找到,迭代函数返回nil。
> for word in string.gmatch("Hello Lua user", "%a+") do print(word) end
Hello
Lua
user
string.match()只寻找源字串str中的第一个配对. 参数init可选, 指定搜寻过程的起点, 默认为1。
在成功配对时, 函数将返回配对表达式中的所有捕获结果; 如果没有设置捕获标记, 则返回整个配对字符串. 当没有成功的配对时, 返回nil。
> = string.match("I have 2 questions for you.", "%d+ %a+")
2 questions
> = string.format("%d, %q", string.match("I have 2 questions for you.", "(%d+) (%a+)"))
2, "questions"
字符串截取使用 sub() 方法。
string.sub() 用于截取字符串,原型为:
string.sub(s, i [, j])
参数说明:
-- 字符串
local sourcestr = "prefix--runoobgoogletaobao--suffix"
print("\n原始字符串", string.format("%q", sourcestr))
-- 截取部分,第4个到第15个
local first_sub = string.sub(sourcestr, 4, 15)
print("\n第一次截取", string.format("%q", first_sub))
-- 取字符串前缀,第1个到第8个
local second_sub = string.sub(sourcestr, 1, 8)
print("\n第二次截取", string.format("%q", second_sub))
-- 截取最后10个
local third_sub = string.sub(sourcestr, -10)
print("\n第三次截取", string.format("%q", third_sub))
-- 索引越界,输出原始字符串
local fourth_sub = string.sub(sourcestr, -100)
print("\n第四次截取", string.format("%q", fourth_sub))
-- 原始字符串 "prefix--runoobgoogletaobao--suffix"
-- 第一次截取 "fix--runoobg"
-- 第二次截取 "prefix--"
-- 第三次截取 "ao--suffix"
-- 第四次截取 "prefix--runoobgoogletaobao--suffix"
以下实例演示了如何对字符串大小写进行转换:
string1 = "Lua";
print(string.upper(string1))
print(string.lower(string1))
-- LUA
-- lua
以下实例演示了如何对字符串进行查找与反转操作:
string = "Lua Tutorial"
-- 查找字符串
print(string.find(string,"Tutorial"))
reversedString = string.reverse(string)
print("新字符串为",reversedString)
-- 5 12
-- 新字符串为 lairotuT auL
Lua 提供了 string.format() 函数来生成具有特定格式的字符串, 函数的第一个参数是格式 , 之后是对应格式中每个代号的各种数据。
由于格式字符串的存在, 使得产生的长字符串可读性大大提高了。这个函数的格式很像 C 语言中的 printf()。
以下实例演示了如何对字符串进行格式化操作:
格式字符串可能包含以下的转义码:
%c - 接受一个数字, 并将其转化为ASCII码表中对应的字符
%d, %i - 接受一个数字并将其转化为有符号的整数格式
%o - 接受一个数字并将其转化为八进制数格式
%u - 接受一个数字并将其转化为无符号整数格式
%x - 接受一个数字并将其转化为十六进制数格式, 使用小写字母
%X - 接受一个数字并将其转化为十六进制数格式, 使用大写字母
%e - 接受一个数字并将其转化为科学记数法格式, 使用小写字母e
%E - 接受一个数字并将其转化为科学记数法格式, 使用大写字母E
%f - 接受一个数字并将其转化为浮点数格式
%g(%G) - 接受一个数字并将其转化为%e(%E, 对应%G)及%f中较短的一种格式
%q - 接受一个字符串并将其转化为可安全被Lua编译器读入的格式
%s - 接受一个字符串并按照给定的参数格式化该字符串
为进一步细化格式, 可以在%号后添加参数. 参数将以如下的顺序读入:
(1) 符号: 一个+号表示其后的数字转义符将让正数显示正号. 默认情况下只有负数显示符号.
(2) 占位符: 一个0, 在后面指定了字串宽度时占位用. 不填时的默认占位符是空格.
(3) 对齐标识: 在指定了字串宽度时, 默认为右对齐, 增加-号可以改为左对齐.
(4) 宽度数值
(5) 小数位数/字串裁切: 在宽度数值后增加的小数部分n, 若后接f(浮点数转义符, 如%6.3f)则设定该浮点数的小数只保留n位, 若后接s(字符串转义符, 如%5.3s)则设定该字符串只显示前n位.
string1 = "Lua"
string2 = "Tutorial"
number1 = 10
number2 = 20
-- 基本字符串格式化
print(string.format("基本格式化 %s %s",string1,string2))
-- 日期格式化
date = 2; month = 1; year = 2014
print(string.format("日期格式化 %02d/%02d/%04d", date, month, year))
-- 十进制格式化
print(string.format("%.4f",1/3))
-- 基本格式化 Lua Tutorial
-- 日期格式化 02/01/2014
-- 0.3333
其他例子
string.format("%c", 83) -- 输出S
string.format("%+d", 17.0) -- 输出+17
string.format("%05d", 17) -- 输出00017
string.format("%o", 17) -- 输出21
string.format("%u", 3.14) -- 输出3
string.format("%x", 13) -- 输出d
string.format("%X", 13) -- 输出D
string.format("%e", 1000) -- 输出1.000000e+03
string.format("%E", 1000) -- 输出1.000000E+03
string.format("%6.3f", 13) -- 输出13.000
string.format("%q", "One\nTwo") -- 输出"One\
-- Two"
string.format("%s", "monkey") -- 输出monkey
string.format("%10s", "monkey") -- 输出 monkey
string.format("%5.3s", "monkey") -- 输出 mon
以下实例演示了字符与整数相互转换:
-- 字符转换
-- 转换第一个字符
print(string.byte("Lua"))
-- 转换第三个字符
print(string.byte("Lua",3))
-- 转换末尾第一个字符
print(string.byte("Lua",-1))
-- 第二个字符
print(string.byte("Lua",2))
-- 转换末尾第二个字符
print(string.byte("Lua",-2))
-- 整数 ASCII 码转换为字符
print(string.char(97))
以上代码执行结果为
76
97
97
117
117
a
以下实例演示了其他字符串操作,如计算字符串长度,字符串连接,字符串复制等:
string1 = "www."
string2 = "runoob"
string3 = ".com"
-- 使用 .. 进行字符串连接
print("连接字符串",string1..string2..string3)
-- 字符串长度
print("字符串长度 ",string.len(string2))
-- 字符串复制 2 次
repeatedString = string.rep(string2,2)
print(repeatedString)
以上代码执行结果为
www.runoob.com
连接字符串 6
字符串长度 runoobrunoob
Lua 中的匹配模式直接用常规的字符串来描述。 它用于模式匹配函数 string.find, string.gmatch, string.gsub, string.match。
你还可以在模式串中使用字符类。
字符类指可以匹配一个特定字符集合内任何字符的模式项。比如,字符类 %d 匹配任意数字。所以你可以使用模式串 %d%d/%d%d/%d%d%d%d 搜索 dd/mm/yyyy 格式的日期:
s = "Deadline is 30/05/1999, firm"
date = "%d%d/%d%d/%d%d%d%d"
print(string.sub(s, string.find(s, date))) --> 30/05/1999
下面的表列出了Lua支持的所有字符类:
单个字符(除 ^$()%.[]*+-? 外)
: 与该字符自身配对
.(点): 与任何字符配对
%a: 与任何字母配对
%c: 与任何控制符配对(例如\n)
%d: 与任何数字配对
%l: 与任何小写字母配对
%p: 与任何标点(punctuation)配对
%s: 与空白字符配对
%u: 与任何大写字母配对
%w: 与任何字母/数字配对
%x: 与任何十六进制数配对
%z: 与任何代表0的字符配对
%x(此处x是非字母非数字字符): 与字符x配对. 主要用来处理表达式中有功能的字符(^$()%.[]*+-?)的配对问题, 例如%%与%配对
[数个字符类]: 与任何[]中包含的字符类配对. 例如[%w_]与任何字母/数字, 或下划线符号(_)配对
[^数个字符类]: 与任何不包含在[]中的字符类配对. 例如[^%s]与任何非空白字符配对
当上述的字符类用大写书写时, 表示与非此字符类的任何字符配对. 例如, %S表示与任何非空白字符配对.例如,’%A’非字母的字符:
> print(string.gsub("hello, up-down!", "%A", "."))
hello..up.down. 4
数字4不是字符串结果的一部分,他是gsub返回的第二个结果,代表发生替换的次数。
在模式匹配中有一些特殊字符,他们有特殊的意义,Lua中的特殊字符如下:
( ) . % + - * ? [ ^ $
‘%’ 用作特殊字符的转义字符,因此 ‘%.’ 匹配点;‘%%’ 匹配字符 ‘%’。转义字符 ’%’不仅可以用来转义特殊字符,还可以用于所有的非字母的字符。
数组,就是相同数据类型的元素按一定顺序排列的集合,可以是一维数组和多维数组。
在 Lua 中,数组不是一种特定的数据类型,而是一种用来存储一组值的数据结构。
实际上,Lua 中并没有专门的数组类型,而是使用一种被称为 “table” 的数据结构来实现数组的功能。
Lua 数组的索引键值可以使用整数表示,数组的大小不是固定的。
在 Lua 索引值是以 1 为起始,但你也可以指定 0 开始。
一维数组是最简单的数组,其逻辑结构是线性表
使用索引访问数组元素
-- 创建一个数组
local myArray = {10, 20, 30, 40, 50}
-- 访问数组元素
print(myArray[1]) -- 输出 10
print(myArray[3]) -- 输出 30
要计算数组的长度(即数组中元素的个数),你可以使用 # 操作符:
local myArray = {10, 20, 30, 40, 50}
-- 计算数组长度
local length = #myArray
print(length) -- 输出 5
可以使用for循环出数组中的元素
-- 创建一个数组
local myArray = {10, 20, 30, 40, 50}
-- 循环遍历数组
for i = 1, #myArray do
print(myArray[i])
end
lua 索引默认从 1 开始:
array = {"Lua", "Tutorial"}
for i= 0, 2 do
print(array[i])
end
-- nil
-- Lua
-- Tutorial
除此外我们还可以以负数为数组索引值:
array = {}
for i= -2, 2 do
array[i] = i *2
end
for i = -2,2 do
print(array[i])
end
以上代码输出结果为
-4
-2
0
2
4
修改数组中的元素
-- 创建一个数组
local myArray = {10, 20, 30, 40, 50}
-- 修改数组元素
myArray[2] = 25
-- 循环遍历数组
for i = 1, #myArray do
print(myArray[i])
end
-- 10
-- 25
-- 30
-- 40
-- 50
向数组中添加元素
-- 创建一个数组
local myArray = {10, 20, 30, 40, 50}
-- 添加新元素到数组末尾
myArray[#myArray + 1] = 60
-- 循环遍历数组
for i = 1, #myArray do
print(myArray[i])
end
-- 10
-- 20
-- 30
-- 40
-- 50
-- 60
删除数组中的元素
-- 创建一个数组
local myArray = {10, 20, 30, 40, 50}
-- 删除第三个元素
table.remove(myArray, 3)
-- 循环遍历数组
for i = 1, #myArray do
print(myArray[i])
end
-- 10
-- 20
-- 40
-- 50
多维数组即数组中包含数组或一维数组的索引键对应一个数组。
以下是一个三行三列的阵列多维数组:
-- 初始化数组
array = {}
for i=1,3 do
array[i] = {}
for j=1,3 do
array[i][j] = i*j
end
end
-- 访问数组
for i=1,3 do
for j=1,3 do
print(array[i][j])
end
end
以上代码执行输出结果为
1
2
3
2
4
6
3
6
9
不同索引键的三行三列阵列多维数组
-- 初始化数组
array = {}
maxRows = 3
maxColumns = 3
for row=1,maxRows do
for col=1,maxColumns do
array[row*maxColumns +col] = row*col
end
end
-- 访问数组
for row=1,maxRows do
for col=1,maxColumns do
print(array[row*maxColumns +col])
end
end
1
2
3
2
4
6
3
6
9
迭代器(iterator)是一种对象,它能够用来遍历标准模板库容器中的部分或全部元素,每个迭代器对象代表容器中的确定的地址。
在 Lua 中迭代器是一种支持指针类型的结构,它可以遍历集合的每一个元素。
泛型 for 在自己内部保存迭代函数,实际上它保存三个值:迭代函数、状态常量、控制变量。
泛型 for 迭代器提供了集合的 key/value 对,语法格式如下:
for k, v in pairs(t) do
print(k, v)
end
上面代码中,k, v为变量列表;pairs(t)为表达式列表。
查看以下实例:
array = {"Google", "Runoob"}
for key,value in ipairs(array)
do
print(key, value)
end
-- 1 Google
-- 2 Runoob
以上实例中我们使用了 Lua 默认提供的迭代函数 ipairs。
下面我们看看泛型 for 的执行过程:
在Lua中我们常常使用函数来描述迭代器,每次调用该函数就返回集合的下一个元素。Lua 的迭代器包含以下两种类型:
无状态的迭代器是指不保留任何状态的迭代器,因此在循环中我们可以利用无状态迭代器避免创建闭包花费额外的代价。
每一次迭代,迭代函数都是用两个变量(状态常量和控制变量)的值作为参数被调用,一个无状态的迭代器只利用这两个值可以获取下一个元素。
这种无状态迭代器的典型的简单的例子是 ipairs,它遍历数组的每一个元素,元素的索引需要是数值。
以下实例我们使用了一个简单的函数来实现迭代器,实现 数字 n 的平方:
function square(iteratorMaxCount,currentNumber)
if currentNumber<iteratorMaxCount
then
currentNumber = currentNumber+1
return currentNumber, currentNumber*currentNumber
end
end
for i,n in square,3,0
do
print(i,n)
end
-- 1 1
-- 2 4
-- 3 9
迭代的状态包括被遍历的表(循环过程中不会改变的状态常量)和当前的索引下标(控制变量),ipairs 和迭代函数都很简单,我们在 Lua 中可以这样实现:
function iter(a, i)
i = i + 1
local v = a[i]
if v then
print("iter", i, v)
return i, v
end
print("iter end", i, v)
end
function ipairs(a)
return iter, a, 0
end
function main()
local a = {10, 20, 30}
for i, v in ipairs(a) do
print(i, v)
end
end
()
main
-- iter 1 10
-- 1 10
-- iter 2 20
-- 2 20
-- iter 3 30
-- 3 30
-- iter end 4 nil
当 Lua 调用 ipairs(a) 开始循环时,他获取三个值:迭代函数 iter、状态常量 a、控制变量初始值 0;然后 Lua 调用 iter(a,0) 返回 1, a[1](除非 a[1]=nil);第二次迭代调用 iter(a,1) 返回 2, a[2]……直到第一个 nil 元素。
很多情况下,迭代器需要保存多个状态信息而不是简单的状态常量和控制变量,最简单的方法是使用闭包,还有一种方法就是将所有的状态信息封装到 table 内,将 table 作为迭代器的状态常量,因为这种情况下可以将所有的信息存放在 table 内,所以迭代函数通常不需要第二个参数。
array = {"Google", "Runoob"}
function elementIterator(collection)
local index = 0
local count = #collection
-- 闭包函数
return function()
index = index + 1
if index <= count then
-- 返回迭代器的当前元素
return collection[index]
end
end
end
for element in elementIterator(array) do
print(element)
end
-- Google
-- Runoob
以上实例中我们可以看到,elementIterator 内使用了闭包函数,实现计算集合大小并输出各个元素。
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。
Lua table 使用关联型数组,你可以用任意类型的值来作数组的索引,但这个值不能是 nil。
Lua table 是不固定大小的,你可以根据自己需要进行扩容。
Lua也是通过table来解决模块(module)、包(package)和对象(Object)的。 例如string.format表示使用”format”来索引table string。
构造器是创建和初始化表的表达式。表是Lua特有的功能强大的东西。最简单的构造函数是{},用来创建一个空表。可以直接初始化数组:
-- 初始化表
mytable = {}
-- 指定值
mytable[1]= "Lua"
-- 移除引用
mytable = nil
-- lua 垃圾回收会释放内存
当我们为 table a 并设置元素,然后将 a 赋值给 b,则 a 与 b 都指向同一个内存。如果 a 设置为 nil ,则 b 同样能访问 table 的元素。如果没有指定的变量指向a,Lua的垃圾回收机制会清理相对应的内存。
-- 简单的 table
mytable = {}
print("mytable 的类型是 ",type(mytable))
mytable[1]= "Lua"
mytable["wow"] = "修改前"
print("mytable 索引为 1 的元素是 ", mytable[1])
print("mytable 索引为 wow 的元素是 ", mytable["wow"])
-- alternatetable和mytable的是指同一个 table
alternatetable = mytable
print("alternatetable 索引为 1 的元素是 ", alternatetable[1])
print("alternatetable 索引为 wow 的元素是 ", alternatetable["wow"])
alternatetable["wow"] = "修改后"
print("mytable 索引为 wow 的元素是 ", mytable["wow"])
-- 释放变量
alternatetable = nil
print("alternatetable 是 ", alternatetable)
-- mytable 仍然可以访问
print("mytable 索引为 wow 的元素是 ", mytable["wow"])
mytable = nil
print("mytable 是 ", mytable)
-- mytable 的类型是 table
-- mytable 索引为 1 的元素是 Lua
-- mytable 索引为 wow 的元素是 修改前
-- alternatetable 索引为 1 的元素是 Lua
-- alternatetable 索引为 wow 的元素是 修改前
-- mytable 索引为 wow 的元素是 修改后
-- alternatetable 是 nil
-- mytable 索引为 wow 的元素是 修改后
-- mytable 是 nil
以下列出了table操作常用的方法
& 用途
序号 方法 1 table.concat (table [, sep [, start [, end]]]):
concat是concatenate(连锁, 连接)的缩写. table.concat()函数列出参数中指定table的数组部分从start位置到end位置的所有元素, 元素间以指定的分隔符(sep)隔开。
2 table.insert (table, [pos,] value):
table的数组部分指定位置(pos)插入值为value的一个元素. pos参数可选, 默认为数组部分末尾.
在
3 table.maxn (table)
table中所有正数key值中最大的key值. 如果不存在key值为正数的元素, 则返回0。(Lua5.2之后该方法已经不存在了,本文使用了自定义函数实现)
指定
4 table.remove (table [, pos])
table数组部分位于pos位置的元素. 其后的元素会被前移. pos参数可选, 默认为table长度, 即从最后一个元素删起。
返回
5 table.sort (table [, comp])
table进行升序排序。 对给定的
我们可以使用 concat() 输出一个列表中元素连接成的字符串:
fruits = {"banana","orange","apple"}
-- 返回 table 连接后的字符串
print("连接后的字符串 ",table.concat(fruits))
-- 指定连接字符
print("连接后的字符串 ",table.concat(fruits,", "))
-- 指定索引来连接 table
print("连接后的字符串 ",table.concat(fruits,", ", 2,3))
-- 连接后的字符串 bananaorangeapple
-- 连接后的字符串 banana, orange, apple
-- 连接后的字符串 orange, apple
以下实例演示了 table 的插入和移除操作:
fruits = {"banana","orange","apple"}
-- 在末尾插入
table.insert(fruits,"mango")
print("索引为 4 的元素为 ",fruits[4])
-- 在索引为 2 的键处插入
table.insert(fruits,2,"grapes")
print("索引为 2 的元素为 ",fruits[2])
print("最后一个元素为 ",fruits[5])
table.remove(fruits)
print("移除后最后一个元素为 ",fruits[5])
执行以上代码输出结果为
4 的元素为 mango
索引为 2 的元素为 grapes
索引为 mango
最后一个元素为 nil 移除后最后一个元素为
以下实例演示了 sort() 方法的使用,用于对 Table 进行排序:
fruits = {"banana","orange","apple","grapes"}
print("排序前")
for k,v in ipairs(fruits) do
print(k,v)
end
table.sort(fruits)
print("排序后")
for k,v in ipairs(fruits) do
print(k,v)
end
-- 排序前
-- 1 banana
-- 2 orange
-- 3 apple
-- 4 grapes
-- 排序后
-- 1 apple
-- 2 banana
-- 3 grapes
-- 4 orange
模块类似于一个封装库,从 Lua 5.1 开始,Lua 加入了标准的模块管理机制,可以把一些公用的代码放在一个文件里,以 API 接口的形式在其他地方调用,有利于代码的重用和降低代码耦合度。
Lua 的模块是由变量、函数等已知元素组成的 table,因此创建一个模块很简单,就是创建一个 table,然后把需要导出的常量、函数放入其中,最后返回这个 table 就行。以下为创建自定义模块 module.lua,文件代码格式如下:
-- 文件名为 module.lua
-- 定义一个名为 module 的模块
module = {}
-- 定义一个常量
module.constant = "这是一个常量"
-- 定义一个函数
function module.func1()
io.write("这是一个公有函数!\n")
end
local function func2()
print("这是一个私有函数!")
end
function module.func3()
()
func2end
return module
由上可知,模块的结构就是一个 table 的结构,因此可以像操作调用 table 里的元素那样来操作调用模块里的常量或函数。
上面的 func2 声明为程序块的局部变量,即表示一个私有函数,因此是不能从外部访问模块里的这个私有函数,必须通过模块里的公有函数来调用.
require("module")
print(module.constant) -- 输出:这是一个常量
module.func1() -- 输出:这是一个公有函数!
-- module.func2() -- 错误:module.func2 is nil
module.func3() -- 输出:
-- 这是一个私有函数!
Lua提供了一个名为require的函数用来加载模块。要加载一个模块,只需要简单地调用就可以了。例如:
require("<模块名>")
-- 或者
require "<模块名>"
执行 require 后会返回一个由模块常量或函数组成的 table,并且还会定义一个包含该 table 的全局变量。
或者给加载的模块定义一个别名变量,方便调用:
-- test_module2.lua 文件
-- module 模块为上文提到到 module.lua
-- 别名变量 m
local m = require("module")
print(m.constant)
m.func3()
对于自定义的模块,模块文件不是放在哪个文件目录都行,函数 require 有它自己的文件路径加载策略,它会尝试从 Lua 文件或 C 程序库中加载模块。
require 用于搜索 Lua 文件的路径是存放在全局变量 package.path 中,当 Lua 启动后,会以环境变量 LUA_PATH 的值来初始这个环境变量。如果没有找到该环境变量,则使用一个编译时定义的默认路径来初始化。
当然,如果没有 LUA_PATH 这个环境变量,也可以自定义设置,在当前用户根目录下打开 .profile 文件(没有则创建,打开 .bashrc 文件也可以),例如把 “~/lua/” 路径加入 LUA_PATH 环境变量里:
#LUA_PATH
export LUA_PATH="~/lua/?.lua;;"
文件路径以 “;” 号分隔,最后的 2 个 “;;” 表示新加的路径后面加上原来的默认路径。
接着,更新环境变量参数,使之立即生效。
source ~/.profile
这时假设 package.path 的值是:
/Users/dengjoe/lua/?.lua;./?.lua;/usr/local/share/lua/5.1/?.lua;/usr/local/share/lua/5.1/?/init.lua;/usr/local/lib/lua/5.1/?.lua;/usr/local/lib/lua/5.1/?/init.lua
那么调用 require(“module”) 时就会尝试打开以下文件目录去搜索目标。
/Users/dengjoe/lua/module.lua;
./module.lua
/usr/local/share/lua/5.1/module.lua
/usr/local/share/lua/5.1/module/init.lua
/usr/local/lib/lua/5.1/module.lua
/usr/local/lib/lua/5.1/module/init.lua
如果找过目标文件,则会调用 package.loadfile 来加载模块。否则,就会去找 C 程序库。
搜索的文件路径是从全局变量 package.cpath 获取,而这个变量则是通过环境变量 LUA_CPATH 来初始。
搜索的策略跟上面的一样,只不过现在换成搜索的是 so 或 dll 类型的文件。如果找得到,那么 require 就会通过 package.loadlib 来加载它。
Lua和C是很容易结合的,使用 C 为 Lua 写包。
与Lua中写包不同,C包在使用以前必须首先加载并连接,在大多数系统中最容易的实现方式是通过动态连接库机制。
Lua在一个叫loadlib的函数内提供了所有的动态连接的功能。这个函数有两个参数:库的绝对路径和初始化函数。所以典型的调用的例子如下:
local path = "/usr/local/lua/lib/libluasocket.so"
local f = loadlib(path, "luaopen_socket")
loadlib 函数加载指定的库并且连接到 Lua,然而它并不打开库(也就是说没有调用初始化函数),反之他返回初始化函数作为 Lua 的一个函数,这样我们就可以直接在Lua中调用他。
如果加载动态库或者查找初始化函数时出错,loadlib 将返回 nil 和错误信息。我们可以修改前面一段代码,使其检测错误然后调用初始化函数:
local path = "/usr/local/lua/lib/libluasocket.so"
-- 或者 path = "C:\\windows\\luasocket.dll",这是 Window 平台下
local f = assert(loadlib(path, "luaopen_socket"))
() -- 真正打开库 f
一般情况下我们期望二进制的发布库包含一个与前面代码段相似的 stub 文件,安装二进制库的时候可以随便放在某个目录,只需要修改 stub 文件对应二进制库的实际路径即可。
将 stub 文件所在的目录加入到 LUA_PATH,这样设定后就可以使用 require 函数加载 C 库了。
在 Lua table 中我们可以访问对应的 key 来得到 value 值,但是却无法对两个 table 进行操作(比如相加)。
因此 Lua 提供了元表(Metatable),允许我们改变 table 的行为,每个行为关联了对应的元方法。
例如,使用元表我们可以定义 Lua 如何计算两个 table 的相加操作 a+b。
当 Lua 试图对两个表进行相加时,先检查两者之一是否有元表,之后检查是否有一个叫 __add 的字段,若找到,则调用对应的值。__add 等即时字段,其对应的值(往往是一个函数或是 table)就是”元方法”。
有两个很重要的函数来处理元表:
mytable = {} -- 普通表
mymetatable = {} -- 元表
setmetatable(mytable,mymetatable) -- 把 mymetatable 设为 mytable 的元表
以上代码也可以直接写成一行
mytable = setmetatable({},{})
以下为返回对象元素
getmetatable(mytable) -- 这会返回 mymetatable
这是 metatable 最常用的键。
当你通过键来访问 table 的时候,如果这个键没有值,那么Lua就会寻找该table的metatable(假定有metatable)中的__index 键。如果__index包含一个表格,Lua会在表格中查找相应的键。
我们可以在使用 lua 命令进入交互模式查看:
lua
$ Lua 5.3.0 Copyright (C) 1994-2015 Lua.org, PUC-Rio
> other = { foo = 3 }
> t = setmetatable({}, { __index = other })
> t.foo
3
> t.bar
nil
如果__index包含一个函数的话,Lua就会调用那个函数,table和键会作为参数传递给函数。
__index 元方法查看表中元素是否存在,如果不存在,返回结果为 nil;如果存在则由__index 返回结果。
mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, {
__index = function(mytable, key)
if key == "key2" then
return "metatablevalue"
else
return nil
end
end
})
print(mytable.key1,mytable.key2)
实例输出结果为:
value1 metatablevalue
实例解析:
可以将以上代码简单写成
mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, { __index = { key2 = "metatablevalue" } })
print(mytable.key1,mytable.key2)
__newindex 元方法用来对表更新,__index则用来对表访问 。
当你给表的一个缺少的索引赋值,解释器就会查找__newindex 元方法:如果存在则调用这个函数而不进行赋值操作。
以下实例演示了 __newindex 元方法的应用:
mymetatable = {}
mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, { __newindex = mymetatable })
print(mytable.key1)
mytable.newkey = "新值2"
print(mytable.newkey,mymetatable.newkey)
mytable.key1 = "新值1"
print(mytable.key1,mymetatable.key1)
以上实例执行输出结果为
value1
nil 新值2
1 nil 新值
以上实例中表设置了元方法 __newindex,在对新索引键(newkey)赋值时(mytable.newkey = “新值2”),会调用元方法,而不进行赋值。而如果对已存在的索引键(key1),则会进行赋值,而不调用元方法__newindex。
以下实例使用了 rawset 函数来更新表:
mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, {
__newindex = function(mytable, key, value)
rawset(mytable, key, "\""..value.."\"")
end
})
mytable.key1 = "new value"
mytable.key2 = 4
print(mytable.key1,mytable.key2)
-- 以上实例执行输出结果为
-- new value "4"
以下实例演示了两表相加操作:
-- 自定义计算表中最大键值函数 table_maxn,即返回表最大键值
function table_maxn(t)
local mn = 0
for k, _ in pairs(t) do
if type(k) == "number" and k > mn then
mn = k
end
end
return mn
end
-- 两表相加操作
mytable = setmetatable({ 1, 2, 3 }, {
__add = function(mytable, newtable)
local max_key_mytable = table_maxn(mytable)
for i = 1, table_maxn(newtable) do
table.insert(mytable, max_key_mytable + i, newtable[i])
end
return mytable
end
})
secondtable = {4, 5, 6}
mytable = mytable + secondtable
for k, v in ipairs(mytable) do
print(k, v)
end
以上实例执行输出结果为:
1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
6 6
__add 键包含在元表中,并进行相加操作。 表中对应的操作列表如下:(注意:__是两个下划线)
模式 描述__add 对应的运算符 '+'.
__sub 对应的运算符 '-'.
__mul 对应的运算符 '*'.
__div 对应的运算符 '/'.
__mod 对应的运算符 '%'.
__unm 对应的运算符 '-'.
__concat 对应的运算符 '..'.
__eq 对应的运算符 '=='.
__lt 对应的运算符 '<'.
__le 对应的运算符 '<='.
__call 元方法在 Lua 调用一个值时调用。以下实例演示了计算表中元素的和:
-- 计算表中最大值,table.maxn在Lua5.2以上版本中已无法使用
-- 自定义计算表中最大键值函数 table_maxn,即计算表的元素个数
function table_maxn(t)
local mn = 0
for k, v in pairs(t) do
if mn < k then
mn = k
end
end
return mn
end
-- 定义元方法__call
mytable = setmetatable({10}, {
__call = function(mytable, newtable)
sum = 0
for i = 1, table_maxn(mytable) do
sum = sum + mytable[i]
end
for i = 1, table_maxn(newtable) do
sum = sum + newtable[i]
end
return sum
end
})
newtable = {10,20,30}
print(mytable(newtable)) -- 输出 70
__tostring 元方法用于修改表的输出行为。以下实例我们自定义了表的输出内容:
mytable = setmetatable({ 10, 20, 30 }, {
__tostring = function(mytable)
sum = 0
for k, v in pairs(mytable) do
sum = sum + v
end
return "表所有元素的和为 " .. sum
end
})
print(mytable) -- 输出 60
什么是协程(coroutine)?
Lua 协同程序(coroutine)与线程比较类似:拥有独立的堆栈,独立的局部变量,独立的指令指针,同时又与其它协同程序共享全局变量和其它大部分东西。
协同程序可以理解为一种特殊的线程,可以暂停和恢复其执行,从而允许非抢占式的多任务处理。
协同是非常强大的功能,但是用起来也很复杂。
协同程序由 coroutine 模块提供支持。
使用协同程序,你可以在函数中使用 coroutine.create 创建一个新的协同程序对象,并使用 coroutine.resume 启动它的执行。协同程序可以通过调用 coroutine.yield 来主动暂停自己的执行,并将控制权交还给调用者。
方法 描述coroutine.create() 创建 coroutine,返回 coroutine, 参数是一个函数,当和 resume 配合使用的时候就唤醒函数调用
coroutine.resume() 重启 coroutine,和 create 配合使用
coroutine.yield() 挂起 coroutine,将 coroutine 设置为挂起状态,这个和 resume 配合使用能有很多有用的效果
coroutine.status() 查看 coroutine 的状态
coroutine 的状态有三种:dead,suspended,running,具体什么时候有这样的状态请参考下面的程序
注:coroutine.wrap() 创建 coroutine,返回一个函数,一旦你调用这个函数,就进入 coroutine,和 create 功能重复
coroutine.running() 返回正在跑的 coroutine,一个 coroutine 就是一个线程,当使用running的时候,就是返回一个 coroutine 的线程号
以下实例演示了如何使用 Lua 协同程序:
function foo()
print("协同程序 foo 开始执行")
local value = coroutine.yield("暂停 foo 的执行")
print("协同程序 foo 恢复执行,传入的值为: " .. tostring(value))
print("协同程序 foo 结束执行")
end
-- 创建协同程序
local co = coroutine.create(foo)
-- 启动协同程序
local status, result = coroutine.resume(co)
print(result) -- 输出: 暂停 foo 的执行
-- 恢复协同程序的执行,并传入一个值
status, result = coroutine.resume(co, 42)
print(result) -- 输出: 协同程序 foo 恢复执行,传入的值为: 42
以上实例中,我们定义了一个名为 foo 的函数作为协同程序。在函数中,我们使用 coroutine.yield 暂停了协同程序的执行,并返回了一个值。在主程序中,我们使用 coroutine.create 创建了一个协同程序对象,并使用 coroutine.resume 启动了它的执行。
在第一次调用 coroutine.resume 后,协同程序执行到 coroutine.yield 处暂停,并将值返回给主程序。然后,我们再次调用 coroutine.resume,并传入一个值作为协同程序恢复执行时的参数。
执行以上代码输出结果为
foo 开始执行
协同程序 foo 的执行
暂停 foo 恢复执行,传入的值为: 42
协同程序 foo 结束执行
协同程序 nil
需要注意的是,协同程序的状态可以通过 coroutine.status 函数获取,通过检查状态可以确定协同程序的执行情况(如运行中、已挂起、已结束等)。
-- coroutine_test.lua 文件
-- 创建了一个新的协同程序对象 co,其中协同程序函数打印传入的参数 i
co = coroutine.create(
function(i)
print(i);
end
)
-- 使用 coroutine.resume 启动协同程序 co 的执行,并传入参数 1。协同程序开始执行,打印输出为 1
coroutine.resume(co, 1) -- 1
-- 通过 coroutine.status 检查协同程序 co 的状态,输出为 dead,表示协同程序已经执行完毕
print(coroutine.status(co)) -- dead
print("----------")
-- 使用 coroutine.wrap 创建了一个协同程序包装器,将协同程序函数转换为一个可直接调用的函数对象
co = coroutine.wrap(
function(i)
print(i);
end
)
(1)
co
print("----------")
-- 创建了另一个协同程序对象 co2,其中的协同程序函数通过循环打印数字 1 到 10,在循环到 3 的时候输出当前协同程序的状态和正在运行的线程
co2 = coroutine.create(
function()
for i=1,10 do
print(i)
if i == 3 then
print(coroutine.status(co2)) --running
print(coroutine.running()) --thread:XXXXXX
end
coroutine.yield()
end
end
)
-- 连续调用 coroutine.resume 启动协同程序 co2 的执行
coroutine.resume(co2) --1
coroutine.resume(co2) --2
coroutine.resume(co2) --3
-- 通过 coroutine.status 检查协同程序 co2 的状态,输出为 suspended,表示协同程序暂停执行
print(coroutine.status(co2)) -- suspended
print(coroutine.running())
print("----------")
以上实例执行输出结果为
1
dead
----------
1
----------
1
2
3
running
thread: 0x7fb801c05868 false
suspended
thread: 0x7fb801c04c88 true
----------
coroutine.running就可以看出来,coroutine在底层实现就是一个线程。
当create一个coroutine的时候就是在新线程中注册了一个事件。
当使用resume触发事件的时候,create的coroutine函数就被执行了,当遇到yield的时候就代表挂起当前线程,等候再次resume触发事件。
接下来我们分析一个更详细的实例:
function foo (a)
print("foo 函数输出", a)
return coroutine.yield(2 * a) -- 返回 2*a 的值
end
co = coroutine.create(function (a , b)
print("第一次协同程序执行输出", a, b) -- co-body 1 10
local r = foo(a + 1)
print("第二次协同程序执行输出", r)
local r, s = coroutine.yield(a + b, a - b) -- a,b的值为第一次调用协同程序时传入
print("第三次协同程序执行输出", r, s)
return b, "结束协同程序" -- b的值为第二次调用协同程序时传入
end)
print("main", coroutine.resume(co, 1, 10)) -- true, 4
print("--分割线----")
print("main", coroutine.resume(co, "r")) -- true 11 -9
print("---分割线---")
print("main", coroutine.resume(co, "x", "y")) -- true 10 end
print("---分割线---")
print("main", coroutine.resume(co, "x", "y")) -- cannot resume dead coroutine
print("---分割线---")
以上实例执行输出结果为:
1 10
第一次协同程序执行输出 foo 函数输出 2
main true 4
--分割线----
r
第二次协同程序执行输出 main true 11 -9
---分割线---
x y
第三次协同程序执行输出 main true 10 结束协同程序
---分割线---
main false cannot resume dead coroutine
---分割线---
以上实例接下如下:
resume和yield的配合强大之处在于,resume处于主程中,它将外部状态(数据)传入到协同程序内部;而yield则将内部的状态(数据)返回到主程中。
现在我就使用Lua的协同程序来完成生产者-消费者这一经典问题。
local newProductor
function productor()
local i = 0
while true do
i = i + 1
(i) -- 将生产的物品发送给消费者
sendend
end
function consumer()
while true do
local i = receive() -- 从生产者那里得到物品
print(i)
end
end
function receive()
local status, value = coroutine.resume(newProductor)
return value
end
function send(x)
coroutine.yield(x) -- x表示需要发送的值,值返回以后,就挂起该协同程序
end
-- 启动程序
newProductor = coroutine.create(productor)
() consumer
线程与协同程序的主要区别在于,一个具有多个线程的程序可以同时运行几个线程,而协同程序却需要彼此协作的运行。
在任一指定时刻只有一个协同程序在运行,并且这个正在运行的协同程序只有在明确的被要求挂起的时候才会被挂起。
协同程序有点类似同步的多线程,在等待同一个线程锁的几个线程有点类似协同。
主要区别归纳如下:
总体而言,线程适用于需要并发执行的场景,例如在多核处理器上利用并行性加快任务的执行速度。而协同程序适用于需要协作和协调的场景,例如状态机、事件驱动编程或协作式任务处理。选择使用线程还是协同程序取决于具体的应用需求和编程模型。
Lua I/O 库用于读取和处理文件。分为简单模式(和C一样)、完全模式。
简单模式在做一些简单的文件操作时较为合适。但是在进行一些高级的文件操作的时候,简单模式就显得力不从心。例如同时读取多个文件这样的操作,使用完全模式则较为合适。
打开文件操作语句如下:
file = io.open (filename [, mode])
mode的值有:
模式 描述r 以只读方式打开文件,该文件必须存在。
w 打开只写文件,若文件存在则文件长度清为0,即该文件内容会消失。若文件不存在则建立该文件。
a 以附加的方式打开只写文件。若文件不存在,则会建立该文件,如果文件存在,写入的数据会被加到文件尾,即文件原先的内容会被保留。(EOF符保留)
r+ 以可读写方式打开文件,该文件必须存在。
w+ 打开可读写文件,若文件存在则文件长度清为零,即该文件内容会消失。若文件不存在则建立该文件。
a+ 与a类似,但此文件可读可写
b 二进制模式,如果文件是二进制文件,可以加上b
+ 号表示对文件既可以读也可以写
简单模式使用标准的 I/O 或使用一个当前输入文件和一个当前输出文件。
以下为 file.lua 文件代码,操作的文件为test.lua(如果没有你需要创建该文件),代码如下:
-- 以只读方式打开文件
file = io.open("test.lua", "r")
-- 设置默认输入文件为 test.lua
io.input(file)
-- 输出文件第一行
print(io.read())
-- 关闭打开的文件
io.close(file)
-- 以附加的方式打开只写文件
file = io.open("test.lua", "a")
-- 设置默认输出文件为 test.lua
io.output(file)
-- 在文件最后一行添加 Lua 注释
io.write("-- test.lua 文件末尾注释")
-- 关闭打开的文件
io.close(file)
在以上实例中我们使用了 io.”x” 方法,其中 io.read() 中我们没有带参数,参数可以是下表中的一个:
模式 描述"*n" 读取一个数字并返回它。例:file.read("*n")
"*a" 从当前位置读取整个文件。例:file.read("*a")
"*l"(默认) 读取下一行,在文件尾 (EOF) 处返回 nil。例:file.read("*l")
number 返回一个指定字符个数的字符串,或在 EOF 时返回 nil。例:file.read(5)
其他的io方法有
通常我们需要在同一时间处理多个文件。我们需要使用 file:function_name 来代替 io.function_name 方法。以下实例演示了如何同时处理同一个文件:
-- 以只读方式打开文件
file = io.open("test.lua", "r")
-- 输出文件第一行
print(file:read())
-- 关闭打开的文件
file:close()
-- 以附加的方式打开只写文件
file = io.open("test.lua", "a")
-- 在文件最后一行添加 Lua 注释
file:write("--test")
-- 关闭打开的文件
file:close()
read 的参数与简单模式一致。
其他方法:
for line in io.lines("main.lua") do
(line)
print
end
以下实例使用了 seek 方法,定位到文件倒数第 25 个位置并使用 read 方法的 *a 参数,即从当前位置(倒数第 25 个位置)读取整个文件。
-- 以只读方式打开文件
file = io.open("test.lua", "r")
file:seek("end",-25)
print(file:read("*a"))
-- 关闭打开的文件
file:close()
程序运行中错误处理是必要的,在我们进行文件操作,数据转移及web service 调用过程中都会出现不可预期的错误。如果不注重错误信息的处理,就会造成信息泄露,程序无法运行等情况。
任何程序语言中,都需要错误处理。错误类型有:
语法错误通常是由于对程序的组件(如运算符、表达式)使用不当引起的。一个简单的实例如下:
-- test.lua 文件
a == 2
以上代码执行结果为:
lua: test.lua:2: syntax error near '=='
正如你所看到的,以上出现了语法错误,一个 “=” 号跟两个 “=” 号是有区别的。一个 “=” 是赋值表达式两个 “=” 是比较运算。
另外一个实例:
for a= 1,10
print(a)
end
-- lua: test2.lua:2: 'do' expected near 'print'
for a= 1,10
do
print(a)
end
运行错误是程序可以正常执行,但是会输出报错信息。如下实例由于参数输入错误,程序执行时报错:
function add(a,b)
return a+b
end
(10) add
当我们编译运行以下代码时,编译是可以成功的,但在运行的时候会产生如下错误:
lua: test2.lua:2: attempt to perform arithmetic on local 'b' (a nil value)
stack traceback:
test2.lua:2: in function 'add'
test2.lua:5: in main chunk
[C]: ?
lua 里调用函数时,即使实参列表和形参列表不一致也能成功调用,多余的参数会被舍弃,缺少的参数会被补为 nil。
以上报错信息是由于参数 b 被补为 nil 后,nil 参与了 + 运算。
假如 add 函数内不是 “return a+b” 而是 “print(a,b)” 的话,结果会变成 “10 nil” 不会报错。
我们可以使用两个函数:assert 和 error 来处理错误。实例如下:
local function add(a,b)
assert(type(a) == "number", "a 不是一个数字")
assert(type(b) == "number", "b 不是一个数字")
return a+b
end
(10) add
lua: test.lua:3: b 不是一个数字
stack traceback:
[C]: in function 'assert'
test.lua:3: in local 'add'
test.lua:6: in main chunk
[C]: in ?
实例中assert首先检查第一个参数,若没问题,assert不做任何事情;否则,assert以第二个参数作为错误信息抛出。
语法格式:
error (message [, level])
功能:终止正在执行的函数,并返回message的内容作为错误信息(error函数永远都不会返回)
通常情况下,error会附加一些错误位置的信息到message头部。
Level参数指示获得错误的位置:
Lua中处理错误,可以使用函数pcall(protected call)来包装需要执行的代码。
pcall接收一个函数和要传递给后者的参数,并执行,执行结果:有错误、无错误;返回值true或者或false, errorinfo。
语法格式如下
if pcall(function_name, ….) then
-- 没有错误
else
-- 一些错误
end
简单实例
> =pcall(function(i) print(i) end, 33)
33
true
> =pcall(function(i) print(i) error('error..') end, 33)
33
false stdin:1: error..
> function f() return false,2 end
> if f() then print '1' else print '0' end
0
pcall以一种”保护模式”来调用第一个参数,因此pcall可以捕获函数执行中的任何错误。
通常在错误发生时,希望落得更多的调试信息,而不只是发生错误的位置。但pcall返回时,它已经销毁了调用桟的部分内容。
Lua提供了xpcall函数,xpcall接收第二个参数——一个错误处理函数,当错误发生时,Lua会在调用桟展开(unwind)前调用错误处理函数,于是就可以在这个函数中使用debug库来获取关于错误的额外信息了。
debug库提供了两个通用的错误处理函数:
>=xpcall(function(i) print(i) error('error..') end, function() print(debug.traceback()) end, 33)
33
stack traceback:
stdin:1: in function <stdin:1>
[C]: in function 'error'
stdin:1: in function <stdin:1>
[C]: in function 'xpcall'
stdin:1: in main chunk
[C]: in ?
false nil
function myfunction ()
n = n/nil
end
function myerrorhandler( err )
print( "ERROR:", err )
end
status = xpcall( myfunction, myerrorhandler )
print( status)
-- ERROR: test2.lua:2: attempt to perform arithmetic on global 'n' (a nil value)
-- false
Lua 提供了 debug 库用于提供创建我们自定义调试器的功能。Lua 本身并未有内置的调试器,但很多开发者共享了他们的 Lua 调试器代码。
Lua 中 debug 库包含以下函数:
& 用途
序号 方法 1. debug():
进入一个用户交互模式,运行用户输入的每个字符串。 使用简单的命令以及其它调试设置,用户可以检阅全局变量和局部变量, 改变变量的值,计算一些表达式,等等。cont 的字符串将结束这个函数, 这样调用者就可以继续向下运行。
输入一行仅包含
2. getfenv(object):
返回对象的环境变量。
3. gethook(optional thread):
返回三个表示线程钩子设置的值: 当前钩子函数,当前钩子掩码,当前钩子计数
4. getinfo ([thread,] f [, what]):
f 表示该函数。 数字 f 表示运行在指定线程的调用栈对应层次上的函数: 0 层表示当前函数(getinfo 自身); 1 层表示调用 getinfo 的函数 (除非是尾调用,这种情况不计入栈);等等。 如果 f 是一个比活动函数数量还大的数字, getinfo 返回 nil。
返回关于一个函数信息的表。 你可以直接提供该函数, 也可以用一个数字
5. debug.getlocal ([thread,] f, local):
f 层处函数的索引为 local 的局部变量 的名字和值。 这个函数不仅用于访问显式定义的局部变量,也包括形参、临时变量等。
此函数返回在栈的
6. getmetatable(value):
0 并且不会向栈上压任何东西。
把给定索引指向的值的元表压入堆栈。如果索引无效,或是这个值没有元表,函数将返回
7. getregistry():
C 代码想保存的 Lua 值。
返回注册表表,这是一个预定义出来的表, 可以用来保存任何
8. getupvalue (f, up)
f 的第 up 个上值的名字和值。 如果该函数没有那个上值,返回 nil 。
此函数返回函数 '(' (开括号)打头的变量名表示没有名字的变量 (去除了调试信息的代码块)。
以
10. sethook ([thread,] hook, mask [, count]):
mask 以及数字 count 决定了钩子将在何时调用。 掩码是由下列字符组合成的字符串,每个字符有其含义:
将一个函数作为钩子函数设入。 字符串
'c': 每当 Lua 调用一个函数时,调用钩子;
'r': 每当 Lua 从一个函数内返回时,调用钩子;
'l': 每当 Lua 进入新的一行时,调用钩子。
11. setlocal ([thread,] level, local, value):
value 赋给 栈上第 level 层函数的第 local 个局部变量。 如果没有那个变量,函数返回 nil 。 如果 level 越界,抛出一个错误。
这个函数将
12. setmetatable (value, table):
value 的元表设为 table (可以是 nil)。 返回 value。
将
13. setupvalue (f, up, value):
value 设为函数 f 的第 up 个上值。 如果函数没有那个上值,返回 nil 否则,返回该上值的名字。
这个函数将
14. traceback ([thread,] [message [, level]]):
message 有,且不是字符串或 nil, 函数不做任何处理直接返回 message。 否则,它返回调用栈的栈回溯信息。 字符串可选项 message 被添加在栈回溯信息的开头。 数字可选项 level 指明从栈的哪一层开始回溯 (默认为 1 ,即调用 traceback 的那里)。 如果
上表列出了我们常用的调试函数,接下来我们可以看些简单的例子:
function myfunction ()
print(debug.traceback("Stack trace"))
print(debug.getinfo(1))
print("Stack trace end")
return 10
end
()
myfunction print(debug.getinfo(1))
执行以上代码输出结果为:
Stack trace
stack traceback:
test2.lua:2: in function 'myfunction'
test2.lua:8: in main chunk
[C]: ?
table: 0054C6C8
Stack trace end
在以实例中,我们使用到了 debug 库的 traceback 和 getinfo 函数, getinfo 函数用于返回函数信息的表。
另一个实例
我们经常需要调试函数的内的局部变量。我们可以使用 setupvalue 函数来设置这些局部变量。实例如下:
function newCounter ()
local n = 0
local k = 0
return function ()
k = n
n = n + 1
return n
end
end
counter = newCounter ()
print(counter())
print(counter())
local i = 1
repeat
name, val = debug.getupvalue(counter, i)
if name then
print ("index", i, name, "=", val)
if(name == "n") then
debug.setupvalue (counter,2,10)
end
i = i + 1
end -- if
until not name
print(counter())
-- 1
-- 2
-- index 1 k = 1
-- index 2 n = 2
-- 11
在以上实例中,计数器在每次调用时都会自增1。实例中我们使用了 getupvalue 函数查看局部变量的当前状态。我们可以设置局部变量为新值。实例中,在设置前 n 的值为 2,使用 setupvalue 函数将其设置为 10。现在我们调用函数,执行后输出为 11 而不是 3。
命令行调试器有:RemDebug、clidebugger、ctrace、xdbLua、LuaInterface - Debugger、Rldb、ModDebug。
图形界调试器有:SciTE、Decoda、ZeroBrane Studio、akdebugger、luaedit。
Lua 采用了自动内存管理。 这意味着你不用操心新创建的对象需要的内存如何分配出来, 也不用考虑在对象不再被使用后怎样释放它们所占用的内存。
Lua 运行了一个垃圾收集器来收集所有死对象 (即在 Lua 中不可能再访问到的对象)来完成自动内存管理的工作。 Lua 中所有用到的内存,如:字符串、表、用户数据、函数、线程、 内部结构等,都服从自动管理。
Lua 实现了一个增量标记-扫描收集器。 它使用这两个数字来控制垃圾收集循环: 垃圾收集器间歇率和垃圾收集器步进倍率。 这两个数字都使用百分数为单位 (例如:值 100 在内部表示 1 )。
垃圾收集器间歇率控制着收集器需要在开启新的循环前要等待多久。 增大这个值会减少收集器的积极性。 当这个值比 100 小的时候,收集器在开启新的循环前不会有等待。 设置这个值为 200 就会让收集器等到总内存使用量达到 之前的两倍时才开始新的循环。
垃圾收集器步进倍率控制着收集器运作速度相对于内存分配速度的倍率。 增大这个值不仅会让收集器更加积极,还会增加每个增量步骤的长度。 不要把这个值设得小于 100 , 那样的话收集器就工作的太慢了以至于永远都干不完一个循环。 默认值是 200 ,这表示收集器以内存分配的”两倍”速工作。
如果你把步进倍率设为一个非常大的数字 (比你的程序可能用到的字节数还大 10% ), 收集器的行为就像一个 stop-the-world 收集器。 接着你若把间歇率设为 200 , 收集器的行为就和过去的 Lua 版本一样了: 每次 Lua 使用的内存翻倍时,就做一次完整的收集。
Lua
提供了以下函数collectgarbage ([opt [, arg]])
用来控制自动内存管理:
mytable = {"apple", "orange", "banana"}
print(collectgarbage("count"))
mytable = nil
print(collectgarbage("count"))
print(collectgarbage("collect"))
print(collectgarbage("count"))
执行以上程序,输出结果如下
20.9560546875
20.9853515625
0
19.4111328125
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,通过创建和操作对象来设计应用程序。
以下几种编程语言都支持面向对象编程:
Lua 是一种轻量级的脚本语言,虽然它不像 Java 或 C++ 那样内置强大的面向对象(OO)特性,但它非常灵活,可以通过一些技巧实现面向对象编程。
我们知道,对象由属性和方法组成
Lua中的类可以通过 table + function模拟出来
至于继承,可以通过metatable模拟出来(不推荐用,只模拟最基本的对象大部分实现够用了)。
在 Lua 中,最基本的结构是 table,我们可以使用表(table)来创建对象。
ClassName = {} -- 创建一个表作为类
通过new方法或者其他名称创建对象,并初始化对象的属性
function ClassName:new(...)
local obj = {} -- 创建一个新的空表作为对象
setmetatable(obj, self) -- 设置原表,使对象继承类的方法
self.__index = self -- 设置索引元方法
-- 初始化对象的属性
obj:init(...) -- 可选:调用初始化函数
return obj
表(table)是 Lua 中最基本的复合数据类型,可以用来表示对象的属性。
Lua 中的 function 可以用来表示方法:
function ClassName:sayHello()
print("Hello, my name is " .. self.name)
end
使用new方法来创建对象,并通过对象调用类的方法
local obj = ClassName:new("Alice")
obj:sayHello()
在 Lua 中,表(table)可以视为对象的一种变体。和对象一样,表具有状态(成员变量),并且可以代表独立的实体。
表不仅具有数据成员,还可以包含与对象方法类似的成员函数:
-- 定义 Person 类
Person = {
name = "",
age = 0
}
-- Person 的构造函数
function Person:new(name, age)
local obj = {} -- 创建一个新的表作为对象
setmetatable(obj, self) -- 设置元表,使其成为 Person 的实例
self.__index = self -- 设置索引元方法,指向 Person
obj.name = name
obj.age = age
return obj
end
-- 添加方法:打印个人信息
function Person:introduce()
print("My name is " .. self.name .. " and I am " .. self.age .. " years old.")
end
local person1 = Person:new("Alice", 30) -- 创建一个 Person 对象
person1:introduce() -- 调用方法,输出个人信息
-- 如果使用person1.introduce(),则会报错
-- 因为 Lua 中的点操作符会查找表中的方法,而不是使用元表的 __index 方法
print(person1.name) -- Alice
print(person1.age) -- 30
print(person1.__index.name) -- ""
print(person1.__index.age) -- 0
person1.__index.name = "Tom" -- 修改元表中的 name 属性
person1.__index.age = 20 -- 修改元表中的 age 属性
local person2 = Person:new("Bob", 25) -- 创建另一个 Person 对象
person2:introduce() -- 调用方法,输出个人信息
-- My name is Bob and I am 25 years old.
print(person2.__index.name) -- "Tom"
print(person2.__index.age) -- 20
以下简单的类包含了三个属性: area, length 和 breadth,printArea方法用于打印计算结果:
-- 定义矩形类
Rectangle = {area = 0, length = 0, breadth = 0}
-- 创建矩形对象的构造函数
function Rectangle:new(o, length, breadth)
o = o or {} -- 如果未传入对象,创建一个新的空表
setmetatable(o, self) -- 设置元表,使其继承 Rectangle 的方法
self.__index = self -- 确保在访问时能找到方法和属性
o.length = length or 0 -- 设置长度,默认为 0
o.breadth = breadth or 0 -- 设置宽度,默认为 0
o.area = o.length * o.breadth -- 计算面积
return o
end
-- 打印矩形的面积
function Rectangle:printArea()
print("矩形面积为 ", self.area)
end
创建对象
创建对象是为类的实例分配内存的过程,每个类都有属于自己的内存并共享公共数据:
r = Rectangle:new(nil,10,20)
访问属性
可以使用点号 .来访问类的属性:
print(r.length)
访问成员函数
可以使用冒号 : 来访问类的成员函数:
r:printArea()
内存在对象初始化时分配。
-- 定义矩形类
Rectangle = {area = 0, length = 0, breadth = 0}
-- 创建矩形对象的构造函数
function Rectangle:new(o, length, breadth)
o = o or {} -- 如果未传入对象,创建一个新的空表
setmetatable(o, self) -- 设置元表,使其继承 Rectangle 的方法
self.__index = self -- 确保在访问时能找到方法和属性
o.length = length or 0 -- 设置长度,默认为 0
o.breadth = breadth or 0 -- 设置宽度,默认为 0
o.area = o.length * o.breadth -- 计算面积
return o
end
-- 打印矩形的面积
function Rectangle:printArea()
print("矩形面积为 ", self.area)
end
-- 运行实例:
local rect1 = Rectangle:new(nil, 5, 10) -- 创建一个长为 5,宽为 10 的矩形
rect1:printArea() -- 输出 "矩形面积为 50"
local rect2 = Rectangle:new(nil, 7, 3) -- 创建一个长为 7,宽为 3 的矩形
rect2:printArea() -- 输出 "矩形面积为 21"
执行以上程序,输出结果为
50
矩形面积为 21 矩形面积为
继承是指一个对象直接使用另一对象的属性和方法,可用于扩展基础类的属性和方法。
Lua 中的继承通过设置子类的元表来实现。
我们可以创建一个新表,并将其元表设置为父类。
以下实例 Square 类将继承 Rectangle 类的属性和方法,并在其基础上做出改动。
Rectangle = {
area = 0,
length = 0,
breadth = 0
}
-- 创建矩形对象的构造函数
function Rectangle:new(o, length, breadth)
o = o or {} -- 如果未传入对象,创建一个新的空表
setmetatable(o, self) -- 设置元表,使其继承 Rectangle 的方法
self.__index = self -- 确保在访问时能找到方法和属性
o.length = length or 0 -- 设置长度,默认为 0
o.breadth = breadth or 0 -- 设置宽度,默认为 0
o.area = o.length * o.breadth -- 计算面积
return o
end
-- 打印矩形的面积
function Rectangle:printArea()
print("矩形面积为 ", self.area)
end
-- 定义正方形类,继承自矩形类
Square = Rectangle:new() -- Square 继承 Rectangle 类
-- 重写构造函数(正方形的边长相等)
function Square:new(o, side)
o = o or {} -- 如果未传入对象,创建一个新的空表
setmetatable(o, self) -- 设置元表,使其继承 Rectangle 的方法
self.__index = self -- 确保在访问时能找到方法和属性
o.length = side or 0 -- 设置边长
o.breadth = side or 0 -- 正方形的宽度和长度相等
o.area = o.length * o.breadth -- 计算面积
return o
end
function Square:print()
print("Square:print ", self.length, self.breadth, self.area)
end
-- 运行实例:
local rect = Rectangle:new(nil, 5, 10) -- 创建一个长为 5,宽为 10 的矩形
rect:printArea() -- 输出 "矩形面积为 50"
local square = Square:new(nil, 4) -- 创建一个边长为 4 的正方形
square:printArea() -- 输出 "矩形面积为 16"
square:print()
-- 矩形面积为 50
-- 矩形面积为 16
-- Square:print 4 4 16
+----------------+ +----------------+
| area = 0 | | |
| length = 0 | <----------------| metatable |
| breadth = 0 | | |
| __index=self | | __index=self |
+----------------+ +----------------+
↑ ↑| |
| |
在查找时 在查找时self指向Rectangle self指向Square,找不到再找Rectangle
查找流程:1. Square对象先查找自己的方法/属性
2. 如果找不到,通过metatable找Square类的__index
3. 如果还找不到,通过Square类的metatable找Rectangle类的方法/属性
在 Lua 中,函数重写(也称为方法重写)指的是在继承过程中,子类对父类中已有方法的重新定义或替换。
子类可以根据需要修改或扩展父类的方法行为。
以上实例中 Square 类重写了 Rectangle 类的构造函数,从而改变了对象的初始化方式,特别是将矩形的 length 和 breadth 设为相同的值,因为正方形的特性是边长相等。
接下来我们通过一个 Animal 类和一个继承自它的 Dog 类,展示如何重写方法。
-- 定义动物类(Animal)
Animal = {
name = "Unknown"
}
-- Animal 类的构造函数
function Animal:new(o, name)
o = o or {} -- 如果没有传入对象,则创建一个新的空表
setmetatable(o, self) -- 设置元表,使其继承 Animal 的方法
self.__index = self -- 让对象可以访问 Animal 的方法
o.name = name or "Unknown" -- 设置名称,默认为 "Unknown"
return o
end
-- Animal 类的方法:叫声
function Animal:speak()
print(self.name .. " makes a sound.")
end
-- 定义狗类(Dog),继承自 Animal
Dog = Animal:new() -- Dog 继承 Animal 类
-- 重写狗类的构造函数
function Dog:new(o, name, breed)
o = o or {} -- 如果没有传入对象,则创建一个新的空表
setmetatable(o, self) -- 设置元表,使其继承 Dog 和 Animal 的方法
self.__index = self -- 让对象可以访问 Dog 的方法
o.name = name or "Unknown"
o.breed = breed or "Unknown"
return o
end
-- 重写狗类的叫声方法(重写 Animal 的 speak 方法)
function Dog:speak()
print(self.name .. " barks.")
end
-- 创建 Animal 对象
local animal = Animal:new(nil, "Generic Animal")
animal:speak() -- 输出 "Generic Animal makes a sound."
-- 创建 Dog 对象
local dog = Dog:new(nil, "Buddy", "Golden Retriever")
dog:speak() -- 输出 "Buddy barks."
Lua 的多态性通过元表和方法重写实现。当不同类型的对象调用相同的方法时,Lua 会根据对象的实际类型执行不同的方法。
-- 定义一个"类"(实际上是一个表)
Person = {}
-- 为"类"添加一个构造函数
function Person:new(name, age)
local obj = {} -- 创建一个新的表作为对象
setmetatable(obj, self) -- 设置元表,表示它是Person类的实例
self.__index = self -- 设置索引元方法,指向Person
obj.name = name
obj.age = age
return obj
end
-- 添加方法
function Person:greet()
print("Hello, my name is " .. self.name)
end
-- 定义一个子类 Student 继承自 Person
Student = Person:new()
-- 子类重写父类的方法
function Student:greet()
print("Hi, I'm a student and my name is " .. self.name)
end
local person2 = Person:new("Charlie", 25)
local student2 = Student:new("David", 18)
-- 多态:不同类型的对象调用相同的方法
person2:greet() -- 输出 "Hello, my name is Charlie"
student2:greet() -- 输出 "Hi, I'm a student and my name is David"
Person.greet(student2) -- 输出 "Hello, my name is David"
尽管 person2 和 student2 调用了同一个 greet 方法,但由于它们的类型不同,Lua 会调用各自适合的版本。
封装通常通过将数据和方法封装在一个表中实现。我们可以通过控制表的访问权限来模拟封装,例如使用 metamethods 来限制外部访问。
-- 定义一个"类"(实际上是一个表)
Person = {}
-- 添加封装:隐藏属性
function Person:new(name, age)
local obj = {}
setmetatable(obj, self)
self.__index = self
obj.name = name
obj.age = age
return obj
end
function Person:setName(name)
self.name = name -- 提供方法来修改 name
end
function Person:getName()
return self.name -- 提供方法来获取 name
end
通过这种方式,我们可以控制属性的访问,模拟封装。
抽象指的是简化复杂的事物,将不需要的细节隐藏。虽然 Lua 本身没有类的概念,但我们可以通过封装来达到抽象的目的。
-- 只暴露接口,不暴露实现细节
function Person:showInfo()
print("Name: " .. self.name)
print("Age: " .. self.age)
end
本文主要为大家介绍 Lua 数据库的操作库:LuaSQL (http://luaforge.net/projects/luasql/)。他是开源的,支持的数据库有:ODBC, ADO, Oracle, MySQL, SQLite 和 PostgreSQL。
本文为大家介绍MySQL的数据库连接。
LuaSQL 可以使用 LuaRocks(https://luarocks.org/) 来安装可以根据需要安装你需要的数据库驱动。
LuaRocks 安装方法:
wget http://luarocks.org/releases/luarocks-2.2.1.tar.gz
$ tar zxpf luarocks-2.2.1.tar.gz
$ cd luarocks-2.2.1
$ ./configure; sudo make bootstrap
$ sudo luarocks install luasocket
$ lua
$ Lua 5.3.0 Copyright (C) 1994-2015 Lua.org, PUC-Rio
> require "socket"
Lua 连接MySql 数据库:
luasql = require "luasql.mysql"
--创建环境对象
env = luasql.mysql()
--连接数据库
conn = env:connect("数据库名","用户名","密码","IP地址",端口)
--设置数据库的编码格式
conn:execute"SET NAMES UTF8"
--执行数据库操作
cur = conn:execute("select * from role")
row = cur:fetch({},"a")
--文件对象的创建
file = io.open("role.txt","w+");
while row do
var = string.format("%d %s\n", row.id, row.name)
print(var)
file:write(var)
row = cur:fetch(row,"a")
end
file:close() --关闭文件对象
conn:close() --关闭数据库连接
env:close() --关闭数据库环境