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Lua入门记录

原作者: [db:作者] 来自: [db:来源] 收藏 邀请

学习资料

阅读笔记,只是记录了知识点和一些注意点,详细的看上面提供的学习资料链接

  • Lua 基础数据类型

    • nil(空)
    • boolean(布尔)
      • Lua 中 nil 和 false 为“假”,其它所有值均为“真”
    • number(数字)
    • string(字符串)
      • 使用一对匹配的单引号。例:'hello'。
      • 使用一对匹配的双引号。例:"abclua"。
      • 字符串还可以用一种长括号(即[[ ]])括起来的方式定义
      • Lua 字符串一般都会经历一个“内化”(intern)的过程,即两个完全一样的 Lua 字符串在 Lua 虚拟机中只会存储一份
    • table (表)
      • 索引可以是除 nil 以外的任意类型的值
    • function (函数)
      • 有名函数的定义本质上是匿名函数对变量的赋值
  • 表达式

    • 算术运算符
    • 关系运算符
      • Lua 语言中“不等于”运算符的写法为:~=
      • 只有当两个变量引用同一个对象时,才认为它们相等
    • 逻辑运算符
      • a and b 如果 a 为 nil,则返回 a,否则返回 b (短路求值)
      • a or b 如果 a 为 nil,则返回 b,否则返回 a (短路求值)
      • 对于 not,永远只返回 true 或者 false
    • 字符串连接
      • 连接两个字符串,可以使用操作符".."(两个点)
      • 使用 string 库函数 string.format 连接字符串
      • 由于 Lua 字符串本质上是只读的,因此字符串连接运算符几乎总会创建一个新的(更大的)字符串
      • 使用table.concat() 来进行很多字符串的拼接
    • 优先级
      • 若不确定某些操作符的优先级,就应显示地用括号来指定运算顺序。这样做还可以提高代码的可读性。
    • 正则表达式
      • 使用ngx.re.*进行正则处理
          -- 参数 "j" 启用 JIT 编译,参数 "o" 是开启缓存必须的
          local m = ngx.re.match("hello, 1234", regex, "jo")
      
  • 控制结构

    • if-else
      • else 与 if 是连在一起的,若将 else 与 if 写成 "else if" 则相当于在 else 里嵌套另一个 if 语句
    • while
    • repeat
      • 执行 repeat 循环体后,直到 until 的条件为真时才结束
    • for
      • Lua 标准库提供了几种迭代器,包括用于迭代文件中每行的(io.lines)、 迭代 table 元素的(pairs)、迭代数组元素的(ipairs)、迭代字符串中单词的(string.gmatch)
      • 最好使用ipairs,ipairs() 内建函数是可以被 JIT 编译的
    • break,return 和 goto
      • return 若要写在函数中间,则只能写在一个显式的语句块内 或者 直接写成do return end,否则会报错
      • 提供 goto 代替 continue
  • Lua函数

    • 使用local修饰符标记局部函数
    • 变长参数使用"..."(三个点),若对性能敏感的代码,应当避免使用此种形式
    • 函数的返回值允许函数返回多个值,返回多个值时,值之间用","隔开
    • 全动态函数调用
        local args = {...} or {}
        method_name(unpack(args, 1, table.maxn(args)))
    
    • 点号与冒号操作符的区别
      • 冒号操作会带入一个 self 参数,用来代表 自己,冒号的操作,只有当变量是类对象时才需要
      • 点号操作,只是 内容 的展开
          local str = "abcde"
          print("case 1:", str:sub(1, 2))
          print("case 2:", str.sub(str, 1, 2))
      
  • 模块

    • require 函数用来加载模块,禁用module() 定义模块
    • require 函数内不能进行上下文切换,所以不能够在模块的顶级上下文中调用 cosocket 一类的 API
    • 局部变量
      • Lua 中的局部变量要用 local 关键字来显式定义,不使用 local 显式定义的变量就是全局变量
      • Lua 上下文中应当严格避免使用自己定义的全局变量。
      可以使用一个 lj-releng 工具来扫描 Lua 代码,定位使用 Lua 全局变量的地方。
      lj-releng 的相关链接:https://github.com/openresty/openresty-devel-utils/blob/master/lj-releng
      
    • 虚变量
      • 按照惯例以一个下划线(“_”)来命名,用它来表示丢弃不需要的数值,仅仅起到占位的作用
    • 非空判断
      • 对于简单类型的变量,我们可以用 if (var == nil) then 这样的简单句子来判断
      • 判断一个 table 是否为 {}
      function isTableEmpty(t)
          return t == nil or next(t) == nil
      end
      
  • String库

    • Lua 字符串内部用来标识各个组成字节的下标是从 1 开始的
    • string.byte(s [, i [, j ]])
    • string.char (...)
    • string.upper(s)
    • string.lower(s)
    • string.len(s)
      • 使用此函数是不推荐的。应当总是使用 # 运算符来获取 Lua 字符串的长度。
    • string.find(s, p [, init [, plain]])
      • p参数尽量不要使用模式匹配
    • string.format(formatstring, ...)
    • string.match(s, p [, init])
      • 目前并不能被 JIT 编译,应 尽量 使用 ngx_lua 模块提供的 ngx.re.match 等接口
    • string.gmatch(s, p)
      • 目前并不能被 LuaJIT 所 JIT 编译,而只能被解释执行。应 尽量 使用 ngx_lua 模块提供的 ngx.re.gmatch 等接口。
    • string.rep(s, n)
    • string.sub(s, i [, j])
    • string.gsub(s, p, r [, n])
      • 此函数不能为 LuaJIT 所 JIT 编译,而只能被解释执行。一般我们推荐使用 ngx_lua 模块提供的 ngx.re.gsub 函数。
    • string.reverse (s)
  • table库

    • 下标从 1 开始
    • 取长度操作符写作一元操作 #
    • 判断数组大小
      • table.getn(t) 计算的是数组元素,不包括 hash 键值,以第一个 nil 元素来判断数组结束
      • # 只计算 array 的元素个数,实际上调用了对象的 metatable 的 __len 函数
      • 一定不要使用 # 操作符或 table.getn 来计算包含 nil 的数组长度
      • 不要在 Lua 的 table 中使用 nil 值,如果一个元素要删除,直接 remove,不要用 nil 去代替
    • table.getn 获取长度
      • 对于有“空洞nil值”的情况,table 的长度存在一定的 不可确定性。
    • table.concat (table [, sep [, i [, j ] ] ])
    • table.insert (table, [pos ,] value)
    • table.maxn (table)
    • table.remove (table [, pos])
    • table.sort (table [, comp])
    • table.new 预分配 Lua table 空间
    • table.clear 释放 table 空间
  • 日期时间函数

    推荐使用 ngx_lua 模块提供的带缓存的时间接口,如 ngx.today, ngx.time, ngx.utctime, ngx.localtime, ngx.now, ngx.http_time,以及 ngx.cookie_time 等
    
    • os.time ([table])
    • os.difftime (t2, t1)
    • os.date ([format [, time]])
  • 数学库

    • math.rad(x) 角度x转换成弧度
    • math.deg(x) 弧度x转换成角度
    • math.max(x, ...) 返回参数中值最大的那个数,参数必须是number型
    • math.min(x, ...) 返回参数中值最小的那个数,参数必须是number型
    • math.random ([m [, n]]) 不传入参数时,返回 一个在区间[0,1)内均匀分布的伪随机实数;只使用一个整数参数m时,返回一个在区间[1, m]内均匀分布的伪随机整数;使用两个整数参数时,返回一个在区间[m, n]内均匀分布的伪随机整数
    • math.randomseed (x) 为伪随机数生成器设置一个种子x,相同的种子将会生成相同的数字序列
    • math.abs(x) 返回x的绝对值
    • math.fmod(x, y) 返回 x对y取余数
    • math.pow(x, y) 返回x的y次方
    • math.sqrt(x) 返回x的算术平方根
    • math.exp(x) 返回自然数e的x次方
    • math.log(x) 返回x的自然对数
    • math.log10(x) 返回以10为底,x的对数
    • math.floor(x) 返回最大且不大于x的整数
    • math.ceil(x) 返回最小且不小于x的整数
    • math.pi 圆周率
    • math.sin(x) 求弧度x的正弦值
    • math.cos(x) 求弧度x的余弦值
    • math.tan(x) 求弧度x的正切值
    • math.asin(x) 求x的反正弦值
    • math.acos(x) 求x的反余弦值
    • math.atan(x) 求x的反正切值
  • 文件操作

    实际中的应用,在 OpenResty 项目中应尽可能让网络处理部分、文件 I/0 操作部分相互独立,不要揉和在一起
    
    • io.open (filename [, mode])
    • file:close ()
    • io.close ([file])
    • file:flush ()
    • io.flush ()
    • io.input ([file])
    • file:lines ()
    • io.lines ([filename])
    • io.output ([file])
    • file:read (...)
    • io.read (...)
    • io.type (obj)
    • file:write (...)
    • io.write (...)
    • file:seek ([whence] [, offset])
    • file:setvbuf (mode [, size])
  • 元表

    • 元表 (metatable) 的表现行为类似于 C++ 语言中的操作符重载
    • 两个十分重要的用来处理元表的方法
      • setmetatable(table, metatable):此方法用于为一个表设置元表。
      • getmetatable(table):此方法用于获取表的元表对象。
    • 可被重载的元方法
      元方法 含义
      __add + 操作
      __sub - 操作 其行为类似于 "add" 操作
      __mul * 操作 其行为类似于 "add" 操作
      __div / 操作 其行为类似于 "add" 操作
      __mod % 操作 其行为类似于 "add" 操作
      __pow ^ (幂)操作 其行为类似于 "add" 操作
      __unm 一元 - 操作
      __concat .. (字符串连接)操作
      __len # 操作
      __eq == 操作 函数 getcomphandler 定义了 Lua 怎样选择一个处理器来作比较操作 仅在两个对象类型相同且有对应操作相同的元方法时才起效
      __lt < 操作
      __le <= 操作
      __index 取下标操作用于访问 table[key]
      __newindex 赋值给指定下标 table[key] = value
      __tostring 转换成字符串
      __call 当 Lua 调用一个值时调用
      __mode 用于弱表(week table)
      __metatable 用于保护metatable不被访问
  • Lua 面向对象编程

      • 使用表和函数实现面向对象
    • 继承
      • 用元表实现
    • 成员私有性
      • 使用类似于函数闭包的形式来实现
  • FFI

    • FFI 库,是 LuaJIT 中最重要的一个扩展库

    • 词库解释

      名词 解释
      cdecl A definition of an abstract C type(actually, is a lua string)
      ctype C type object
      cdata C data object
      ct C type format, is a template object, may be cdecl, cdata, ctype
      cb callback object
      VLA An array of variable length
      VLS A structure of variable length
    • 在 lua 文件中使用 ffi 库的时候,必须要有这一行:local ffi = require "ffi"

    • ffi.cdef

      • 语法:ffi.cdef(def)
      • 功能:声明 C 函数或者 C 的数据结构
    • ffi.typeof

      • 语法:ffi.cdef(def)
      • 功能:创建一个 ctype 对象,会解析一个抽象的 C 类型定义
    • ffi.new

      • 语法:cdata = ffi.new(ct [,nelem] [,init...])
      • 功能:开辟空间,第一个参数为 ctype 对象,ctype 对象最好通过 ctype = ffi.typeof(ct) 构建
    • ffi.fill

      • 语法:ffi.fill(dst, len [,c])
      • 功能:填充数据
    • ffi.cast

      • 语法:cdata = ffi.cast(ct, init)
      • 功能:创建一个 scalar cdata 对象。
    • 调用 C 函数

      1. 加载 FFI 库。
      2. 为函数增加一个函数声明。这个包含在 中括号 对之间的部分,是标准 C 语法。
      3. 调用命名的 C 函数
          local ffi = require("ffi")
      
          ffi.cdef[[
          int printf(const char *fmt, ...);
          ]]
      
          ffi.C.printf("Hello %s!", "world")
      
    • 防止内存泄漏的方案

      1. 在调用 resource = ffi.C.xx_create 等申请资源的函数之后,立即补上一行 ffi.gc(resource, ...) 来注册释放资源的函数
      2. 有些时候,ffi.C.xx_create 返回的不是具体的 cdata,而是整型的 handle。这会儿需要用 ffi.metatype 把 ffi.gc 包装一下
        local resource_type = ffi.metatype("struct {int handle;}", {
            __gc = free_resource
        })
        
        local function free_resource(handle)
            ...
        end
        
        resource = ffi.new(resource_type)
        resource.handle = ffi.C.xx_create()
        
  • JIT

    可以通过 ngx-lj-gc-objs 工具看到指定的 Nginx worker 进程里所有 trace 对象的一些基本的统计信息:https://github.com/openresty/stapxx#ngx-lj-gc-objs
    
    我们如何才能知道具体是哪一行 Lua 代码上的哪一个 NYI 原语终止了 trace 编译呢?
    答案很简单。就是使用 LuaJIT 安装自带的 jit.v 和 jit.dump 这两个 Lua 模块。这两个 Lua 模块会打印出 JIT 编译器工作的细节过程
    
    完整的 NYI 列表:http://wiki.luajit.org/NYI
    
    可以使用 ab 和 weighttp 这样的工具对相应的服务接口进行预热,以触发 LuaJIT 的 JIT 编译器开始工作
    

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