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Lua===Lua十分钟基础入门上手

原作者: [db:作者] 来自: [db:来源] 收藏 邀请

Lua维基百科

  • Lua的目标是成为一个很容易嵌入到其他语言中使用的语言;
  • 很多程序员使用Lua作为自己的嵌入式脚本语言,实现可配置性,可扩展性;
  • 轻量级语言,体积小速度启动快,只包含一个精简的核心和基本的库;
  • lua很容易的被扩展,由宿主语言提供网络通讯,图形界面等功能;
  • Lua是一个动态弱类型语言,支援增量式垃圾收集策略。有内建的,与操作系统无关的协作式多线程(coroutine)支援;
  • Lua是一种多重编程范式的程式设计语言:它只提供了很小的一个特性集合来满足不同编輯范式的需要,而不是为某种特定的编輯范式提供繁杂的特性支援。例如,Lua并不提供继承这个特性,但是你可以用元表来模拟它。诸如名字空间这些概念都没有在语言基本特性中实现,但是我们可以用表结构(Lua唯一提供的复杂数据结构)轻易模拟。Lua可以在运行时随时构造出一个函数,并把它看作一个对象(正是所谓的first class function),这个特性可以很好的满足函数式编程的需要。这是提供了这些基本的元特性,我们可以任意的对语言进行自需的改造;
  • Lua原生支援的数据类型非常之少,它只提供了数字(缺省是双精度浮点数,可配置)、布尔量、字符串、表、子程序、协程(coroutine)以及用户自定义数据这几种。但是其处理表和字符串的效率非常之高,加上元表的支援,我们可以高效的模拟出需要的复杂数据类型(比如集合、数组等)

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在这篇文章中,向大家介绍如何进行Lua程序设计。我假设大家都学过至少一门编程语言,比如Basic或C,特别是C。因为Lua的最大用途是在宿主程序中作为脚本使用的。 
  Lua 的语法比较简单,学习起来也比较省力,但功能却并不弱。 
  在Lua中,一切都是变量,除了关键字。请记住这句话。 

I. 首先是注释 
  写一个程序,总是少不了注释的。 
  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,"[[""]]"是可以嵌套的。 
II. 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: 
  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 thenelseif 条件 thenelseend 
  While循环:while 条件 doend 
  Repeat循环:repeatuntil 条件 
  For循环:for 变量 = 初值,终点值,步进 doend 
  For循环:for 变量1,变量2,… ,变量N in表或枚举函数 doend 

  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"{""}"括起来的,在Lua中,它是用do 和 end 括起来的。比如: 
    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: 
    a,b,c,d=1,2,3,4 
    甚至是: 
    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: 
    local a,b,c = 1,2,3 -- a,b,c都是局部变量 

  .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: 
    "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: 
    a={1,2} 
    b=a 
    print(a==b, a~=b) -- true, false 
    a={1,2} 
    b={1,2} 
    print(a==b, a~=b) -- false, true 

  .逻辑运算 
    and, or, not 
    其中,andor 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: 
     print(4 and 5) --> 5 
     print(nil and 13) --> nil 
     print(false and 13) --> false 
     print(4 or 5) --> 4 
     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: x = x or v,它相当于:if not x then x = v end 。 

  .运算符优先级,从高到低顺序如下: 
    ^ 
    not - (一元运算) 
     * / 
     + - 
     ..(字符串连接) 
     < > <= >= ~= == 
     and 
     or 

III. 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: 
  and break do else elseif 
  end false for function if 
  in local nil not or 
  repeat return then true until while 

IV. 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 
  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&apos;\0&apos;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。 

V. 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。 
  A. 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: 
    var1=nil -- 请注意 nil 一定要小写 

  B. Boolean 
    布尔值通常是用在进行条件判断的时候。布尔值有两种:truefalse。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: 
    varboolean = true 

  C. 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 

  D. 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: 
    "This is a string." 
    和C语言相同的,它支持一些转义字符,列表如下: 
    \a bell 
    \b back space 
    \f form feed 
    \n newline 
    \r carriage return 
    \t horizontal tab 
    \v vertical tab 
    \\ backslash 
    \" double quote 
    \&apos; single quote 
    \[ left square bracket 
    \] 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: 
    "one line\nnext line\n\"in quotes\", &apos;in quotes&apos;" 
    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: 
    page = [[ 
    <HTML> 
      <HEAD> 
        <TITLE>An HTML Page</TITLE> 
      </HEAD> 
      <BODY> 
        <A HREF="http://www.lua.org">Lua</A> 
        [[a text between double brackets]] 
      </BODY> 
    </HTML> 
    ]] 

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

  E. 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"{""}"来括起一系列数据元素的。比如: 

    T1 = {} -- 定义一个空表 
    T1[1]=10 -- 然后我们就可以象C语言一样来使用它了。 
    T1["John"]={Age=27, Gender="Male"} 
    这一句相当于: 
    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 
    T1["John"]["Age"]=27 
    T1["John"]["Gender"]="Male" 
    当表的索引是字符串的时候,我们可以简写成: 
    T1.John={} 
    T1.John.Age=27 
    T1.John.Gender="Male" 
    或 
    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"{""}"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: 

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

    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"[""]"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。 

  F. Function 
    函数,在Lua中,函数的定义也很简单。典型的定义如下: 
    function add(a,b) -- add 是函数名字,a和b是参数名字 
     return a+b -- return 用来返回函数的运行结果 
    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: 
    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: 
    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 sum(1,2,3,4) 
    则,在函数中,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: 
    function s() 
      return 1,2,3,4 
    end 
    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: 

    t = 
    { 
     Age = 27 
     add = function(self, n) self.Age = self.Age+n end 
    } 
    print(t.Age) -- 27 
    t.add(t, 10) 
    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: 
    t:add(10) -- 相当于 t.add(t,10) 

  G. Userdata 和 Thread 
    这两个类型的话题,超出了本文的内容,就不打算细说了。 

VI. 结束语 
  就这么结束了吗?当然不是,接下来,需要用Lua解释器,来帮助你理解和实践了。这篇小文只是帮助你大体了解Lua的语法。如果你有编程基础,相信会很快对Lua上手了。 
  就象C语言一样,Lua提供了相当多的标准函数来增强语言的功能。使用这些标准函数,你可以很方便的操作各种数据类型,并处理输入输出。有关这方面的信息,你可以参考《Programming in Lua 》

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