Lua2

1. 迭代器与Closure

在Lua中，迭代器通常为函数，每调用一次函数，即返回集合中的“下一个”元素。每个迭代器都需要在每次成功调用之间保持一些状态，这样才能知道它所在的位置和下一次遍历时的位置。

从这一点看，Lua中closure机制为此问题提供了语言上的保障，见如下示例：

function values(t)
    local i = 0
    return function()
        i = i + 1
        return t[i]
    end
end

t = {10, 20, 30}
it = values(t)
while true do
    local element = it()
    if element == nil then
        break
    end
    print(element)
end
--输出结果为：
--10
--20
--30

--另外一种基于foreach的调用方式(泛型for)
t2 = {15, 25, 35}
for element in values(t2) do
    print(element)
end
--输出结果为：
--15
--25
--35

从上面的应用示例来看，相比于while方式，泛型for的方式提供了更清晰的实现逻辑。因为Lua在其内部替我们保存了迭代器函数，并在每次迭代时调用该隐式的内部迭代器，直到迭代器返回nil时结束循环。

2. 泛型for的语义

上面示例中的迭代器有一个明显的缺点，即每次循环时都需要创建一个新的closure变量，否则第一次迭代成功后，再将该closure用于新的for循环时将会直接退出。
这里我们还是先详细的讲解一下Lua中泛型(for)的机制，之后再给出一个无状态迭代器的例子，以便于我们的理解。如果我们的迭代器实现为无状态迭代器，那么就不必为每一次的泛型(for)都重新声明一个新的迭代器变量了。
泛型(for)的语法如下：

for <var-list> in <exp-list> do
<body>
end

为了便于理解，由于我们在实际应用中<exp-list>通常只是包含一个表达式(expr)，因此简单起见，这里的说明将只是包含一个表达式，而不是表达式列表。现在我们先给出表达式的原型和实例，如：

function ipairs2(a)
     return iter,a,0
end

该函数返回3个值，第一个为实际的迭代器函数变量，第二个是一个恒定对象，这里我们可以理解为待遍历的容器，第三个变量是在调用iter()函数时为其传入的初始值。
下面我们再看一下iter()函数的实现，如：

local function iter(a, i)
    i = i + 1
    local v = a[i]
    if v then
        return i, v
    else
        return nil, nil
    end
end

在迭代器函数iter()中返回了两个值，分别对应于table的key和value，其中key(返回的i)如果为nil，泛型(for)将会认为本次迭代已经结束。下面我们先看一下实际用例，如：

function ipairs2(a)
    return iter,a,0
end


local function iter(a, i)
    i = i + 1
    local v = a[i]
    if v then
        return i, v
    else
        return nil, nil
    end
end

a = {"one","two","three"}
for k,v in ipairs2(a) do
    print(k, v)
end
--输出结果为：
--1       one
--2       two
--3       three

这个例子中的泛型(for)写法可以展开为下面的基于while循环的方式，如：

local function iter(a, i)
    i = i + 1
    local v = a[i]
    if v then
        return i, v
    else
        return nil, nil
    end
end

function ipairs2(a)
    return iter,a,0
end

a = {"one","two","three"}
do
    local _it,_s,_var = ipairs2(a)
    while true do
        local var_1,var_2 = _it(_s,_var)
        _var = var_1
        if _var == nil then  --注意，这里只判断迭代器函数返回的第一个是否为nil。
            break
        end
        print(var_1,var_2)
    end
end
--输出结果同上。

3.编译

Lua中提供了dofile函数，它是一种内置的操作，用于运行Lua代码块。但实际上dofile只是一个辅助函数，loadfile才是真正的核心函数。相比于dofile，loadfile只是从指定的文件中加载Lua代码块，然后编译这段代码块，如果有编译错误，就返回nil，同时给出错误信息，但是在编译成功后并不真正的执行这段代码块。因此，我们可以将dofile实现为：

function dofile(filename)
     local f = assert(loadfile(filename))
     return f()
end

这里如果loadfile执行失败，assert函数将直接引发一个错误（assert函数将检查其第一个参数是否为true，如果是，则简单的返回该参数，否则就引发一个错误。）。

通过dofile的代码，我们还可以看出，如果打算多次运行一个文件中的Lua代码块，我们可以只执行loadfile一次，之后多次运行它返回的结果即可，

这样就可以节省多次编译所带来的开销。这一点也是loadfile和dofile在性能上的区别。

Lua中还提供了另外一种动态执行Lua代码的方式，即loadstring函数。顾名思义，相比于loadfile，loadstring的代码源来自于其参数中的字符串，如：
f = loadstring("i = i + 1")
此时f就变成了一个函数，每次调用时就执行"i = i + 1"，如：

i = 0
f()  
print(i) --将输出1
f()
print(i) --将输出2

loadstring确实是一个功能强大的函数，但是由此而换来的性能开销也是我们不得不考虑的事情。所以对于很多常量字符串如果仍然使用loadstring方式，那就没有太大意义了

如上面的例子f = loadstring("i = i + 1")，因为我们完全可以通过f = function () i = i + 1 end的形式取而代之。

而后者的执行效率要远远高于前者。毕竟后者只编译一次，而前者则在每次调用loadstring时均被编译。

对于loadstring，我们还需要注意的是，该函数总是在全局环境中编译它的字符串，因此它将无法访问局部变量，而是只能访问全局变量，如：

i = 32
local i = 5
f = loadstring("i = i + 1; print(i)")
f()   --因为f函数loadstring只能访问全局变量i，因此输出33

而function会受全局变量的影响

i = 32
g = function() i = i + 1; print(i) end
g()  --33
local i = 5
g()  --34


local j = 32
g = function() j = j + 1; print(j) end
g()  --33
j = 5
g()  --6

顺便说下，脚本的执行顺序

a.lua:
i=11

b.lua:
print(i)  --输出nil
import "a"
i=22
print(i)  --输出22

对于loadstring返回的函数，如果需要对一个表达式求值，则必须在其之前添加return，这样才能构成一条语句，返回表达式的值，如：

i = 32
f = loadstring("i = i + 1; return i * 2")
print(f()) --输出66
print(f()) --输出68。由于loadstring返回的就是正规的函数，因此可以被反复调用。

Lua将所有独立的程序块视为一个匿名函数的函数体，并且该匿名函数还具有可变长实参，因此在调用loadstring时，可以为其传递参数，如：

local i = 30
--下面的...表示变长实参，将值赋给局部变量x。
local f = assert(loadstring("local x = ...; return (x + 10) * 2")) 
for i = 1, 20 do
    print(string.rep("*",f(i)))   --string.rep("abc", 2) <== 返回"abcabc"
end

4、错误

Lua作为一种嵌入式脚本语言，在发生错误时，不应该只是简单的退出或崩溃。相反，一旦有错误发生，Lua就应该结束当前程序块并返回到应用程序。
在Lua中我们可以通过error()函数获取错误消息，如：

if not xy then
error("发生错误啦！")
end

5、错误处理与异常

Lua提供了错误处理函数pcall，该函数的第一个参数为需要“保护执行”的函数，如果该函数执行失败，pcall将返回false及错误信息，否则返回true和函数调用的返回值。见如下代码：

function foo()
    local a = 10
    print(a[2])
end

r, msg = pcall(foo)
if r then
    print("This is ok.")
else
    print("This is error.")
    print(msg)
end
--输出结果为：
--This is error.
--d:/test.lua:3: attempt to index local 'a' (a number value)

我们也可以给pcall函数直接传递匿名函数，如：

r, msg = pcall(function() error({code = 121}) end)
if r then
    print("This is ok.")
else
    print("This is error.")
    print(msg.code)
end
--输出结果为：
--This is error.
--121

6、错误消息与追溯

通常在错误发生时，希望得到更多的调试信息，而不是只有发生错误的位置。至少等追溯到发生错误时和函数调用情况，显示一个完整的函数调用栈轨迹。

要完成这一功能，我们需要使用Lua提供的另外一个内置函数xpcall。该函数除了接受一个需要被调用的函数之外，还接受第二个参数，即错误处理函数。

当发生错误时，Lua会在调用栈展开前调用错误处理函数。这样，我们就可以在这个函数中使用debug库的debug.traceback函数，它会根据调用栈来构建一个扩展的错误消息。如：

function errorFunc()
    local a = 20
    print(a[10])
end

function errorHandle()
    print(debug.traceback())
end

if xpcall(errorFunc,errorHandle) then
    print("This is OK.")
else
    print("This is error.")
end

--输出结果为：
--[[stack traceback:
        d:/test.lua:7: in function <d:/test.lua:6>
        d:/test.lua:3: in function <d:/test.lua:1>
        [C]: in function 'xpcall'
        d:/test.lua:10: in main chunk
        [C]: ?
This is error.
--]]

[转载]http://www.cnblogs.com/stephen-liu74/archive/2012/06/20/2413799.html