lua学习之函数

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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
```
function func_name (arguments-list)
    --statements-list;
end;
```

规则
调用函数的时候，如果参数列表为空，必须使用()表明是函数调用

print(8*9, 9/8)
a = math.sin(3) + math.cos(10)
print(os.date())

上述规则有一个例外，当函数只有一个参数并且这个参数是字符串或者表构造的时候，()可有可无

print "Hello World" <-->  print("Hello World")
dofile 'a.lua'  <-->  dofile ('a.lua')
print [[a multi-line <-->  print([[a multi-line
message]] message]])
f{x=10, y=20} <-->  f({x=10, y=20})
type{} <-->  type({})

>Lua 函数实参和形参的匹配与赋值语句类似，多余部分被忽略，缺少部分用 nil 补足

function f(a, b) return a or b end
CALL  PARAMETERS
f(3)  a=3, b=nil
f(3, 4)  a=3, b=4
f(3, 4, 5) a=3, b=4  (5 被忽略了)

多返回值
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("hello Lua users", "Lua")
print(s, e)  --> 7 9

Lua 函数中，在 return 后列出要返回的值得列表即可返回多值，如

--查找一个表中的最大值
function maximum (a)
    local mi = 1 -- maximum index
    local m = a[mi]  -- maximum value
    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})) --> 23 3

>假设有如下三个函数:

function foo0 () end -- returns no results
function foo1 () return 'a' end -- returns 1 result
function foo2 () return 'a','b' end  -- returns 2 results

第一，当作为表达式调用函数时，有以下几种情况：
1. 当调用作为表达式最后一个参数或者仅有一个参数时，根据变量个数函数尽可能多地返回多个值，不足补 nil，超出舍去
2.其他情况下，函数调用仅返回第一个值（如果没有返回值为 nil）

x,y = foo2() -- x='a', y='b'
x = foo2() -- x='a', 'b' 被忽略
x,y,z = 10,foo2() -- x=10, y='a', z='b'
x,y = foo0() -- x=nil, y=nil
x,y = foo1() -- x='a', y=nil
x,y,z = foo2()  -- x='a', y='b', z=nil
x,y = foo2(), 20 -- x='a', y=20
x,y = foo0(), 20, 30 -- x='nil', y=20, 30 被忽略

第二，函数调用作为函数参数被调用时，和多值赋值是相同

print(foo0()) -->
print(foo1()) --> a
print(foo2()) --> a b
print(foo2(), 1) --> a 1
print(foo2() .. "x") --> ax

第三，函数调用在表构造函数中初始化时，和多值赋值时相同

a = {foo0()} -- a = {} (an empty table)
a = {foo1()} -- a = {'a'}
a = {foo2()} -- a = {'a', 'b'}
a = {foo0(), foo2(), 4} -- a[1] = nil, a[2] = 'a', a[3] = 4

另外，return f()这种形式，则返回“f()的返回值”

function foo (i)
    if i == 0 then return foo0()
    elseif i == 1 then return foo1()
    elseif i == 2 then return foo2()
    end
end
print(foo(1)) --> a
print(foo(2)) --> a b
print(foo(0)) -- (no results)
print(foo(3)) -- (no results)

可以使用圆括号强制使调用返回一个值

print((foo0()))  --> nil
print((foo1()))  --> a
print((foo2()))  --> a

一个 return 语句如果使用圆括号将返回值括起来也将导致返回一个值

函数多值返回的特殊函数 unpack，接受一个数组作为输入参数，返回数组的所有元素。unpack 被用来实现范型调用机制，在 C 语言中可以使用函数指针调用可变的函数，可以声明参数可变的函数，但不能两者同时可变。在 Lua 中如果你想调用可变参数的可变函数只需要这样

f(unpack(a))

unpack 返回 a 所有的元素作为 f()的参数

f = string.find
a = {"hello", "ll"}
print(f(unpack(a))) --> 3 4

预定义的 unpack 函数是用 C 语言实现的，我们也可以用 Lua 来完成

function unpack(t, i)
    i = i or 1
    if t[i] then
        return t[i], unpack(t, i + 1)
    end
end

可变参数
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
Lua 将函数的参数放在一个叫 arg 的表中，除了参数以外，arg表中还有一个域 n 表示参数的个数
例如重写print函数：
```
printResult = ""
function print(...)
    for i,v in ipairs(arg) do
        printResult = printResult .. tostring(v) .. "\t"
    end
    printResult = printResult .. "\n"
end    
```
有时候我们可能需要几个固定的参数加上可变参数
```
function g (a, b, ...) end
CALL  PARAMETERS
g(3)  a=3, b=nil, arg={n=0}
g(3, 4)  a=3, b=4, arg={n=0}
g(3, 4, 5, 8) a=3, b=4, arg={5, 8; n=2}
```
如上面所示，Lua 会将前面的实参传给函数的固定参数，后面的实参放在 arg 表中

如果我们只想要 string.find 返回的第二个值。一个典型的方法是
使用哑元（dummy variable，下划线）
```
local _, x = string.find("woshiaaaa", "shi")
print(x)    --> 5
```
还可以利用可变参数声明一个 select 函数
```
function select (n, ...)
return arg[n]
end
print(string.find("hello hello", " hel")) --> 6 9
print(select(1, string.find("hello hello", " hel"))) --> 6
print(select(2, string.find("hello hello", " hel"))) --> 9
```
有时候需要将函数的可变参数传递给另外的函数调用，可以使用前面我们说过的unpack(arg)返回 arg 表所有的可变参数，Lua 提供了一个文本格式化的函数 string.format（类似 C 语言的 sprintf 函数）
```
function fwrite(fmt, ...)
    return io.write(string.format(fmt, unpack(arg)))
end
```
这个例子将文本格式化操作和写操作组合为一个函数

命名参数

Lua 的函数参数是和位置相关的，调用时实参会按顺序依次传给形参。有时候用名字指定参数是很有用的，比如 rename 函数用来给一个文件重命名，有时候我们我们记不清命名前后两个参数的顺序了

-- 无效代码
rename(old="temp.lua", new="temp1.lua")

上面这段代码是无效的，Lua 可以通过将所有的参数放在一个表中，把表作为函数的唯一参数来实现上面这段伪代码的功能。因为 Lua 语法支持函数调用时实参可以是表的构造

rename{old="temp.lua", new="temp1.lua"}

根据这个想法我们重定义了 rename

function rename (arg)
    return os.rename(arg.old, arg.new)
end

当函数的参数很多的时候，这种函数参数的传递方式很方便的。例如 GUI 库中创建窗体的函数有很多参数并且大部分参数是可选的，可以用下面这种方式

w = Window {
    x=0, y=0, width=300, height=200,
    title = "Lua", background="blue",
    border = true
}
function Window (options)
    -- check mandatory options
    if type(options.title) ~= "string" then
        error("no title")
    elseif type(options.width) ~= "number" then
        error("no width")
    elseif type(options.height) ~= "number" then
        error("no height")
    end

    -- everything else is optional
    _Window(options.title,
        options.x or 0,  -- default value
        options.y or 0,  -- default value
        options.width, options.height,
        options.background or "white", -- default
        options.border  -- default is false (nil)
    )
end