Lua 数据类型与变量

Lua 是动态语言，变量不需要定义类型，可以直接为变量赋值。值存储在变量中，作为参数传递或结果返回。

数据类型

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	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。

可以使用 type 函数测试给定变量或者值的类型：

print(type("Hello world"))      --> string
print(type(10.4*3))             --> number
print(type(print))              --> function
print(type(type))               --> function
print(type(true))               --> boolean
print(type(nil))                --> nil
print(type(type(X)))            --> string

nil

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

nil 作比较时应该加上双引号 "：

> type(X)
nil
> type(X)==nil
false
> type(X)=="nil"
true

type(X)==nil 结果为 false 的原因是 type(X) 实质是返回的 "nil" 字符串，是一个 string 类型：

type(type(X))==string

boolean

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

以上代码执行结果如下：

$ lua test.lua 
boolean
boolean
nil
false 和 nil 都为 false
数字 0 是 true

number

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))

以上代码执行结果：

number
number
number
number
number
number

string

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。

html = [[
<html>
<head></head>
<body>
    <a href="http://www.baidu.com/">大文本/a>
</body>
</html>
]]
print(html)

以下代码执行结果为：

<html>
<head></head>
<body>
    <a href="http://www.baidu.com/">大文本</a>
</body>
</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：

> len = "www.baidu.com"
> print(#len)
13
> print(#"www.baidu.com")
13

table

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

脚本执行结果为：

$ lua table_test.lua 
key : value
10 : 33

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_test2.lua 脚本文件
local tbl = {"apple", "pear", "orange", "grape"}
for key, val in pairs(tbl) do
    print("Key", key)
end

脚本执行结果为：

$ lua table_test2.lua 
Key    1
Key    2
Key    3
Key    4

table 不会固定长度大小，有新数据添加时 table 长度会自动增长，没初始的 table 都是 nil。

-- table_test3.lua 脚本文件
a3 = {}
for i = 1, 10 do
    a3[i] = i
end
a3["key"] = "val"
print(a3["key"])
print(a3["none"])

脚本执行结果为：

$ lua table_test3.lua 
val
nil

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
gettable_event(t,i) -- 采用索引访问本质上是一个类似这样的函数调用

> site = {}
> site["key"] = "baidu"
> print(site["key"])
baidu
> print(site.key)
baidu

function

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))

脚本执行结果为：

$ lua function_test.lua 
120
120

function 可以以匿名函数（anonymous function）的方式通过参数传递:

-- 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"};
testFun(tab,
function(key,val)--匿名函数
        return key.."="..val;
end
);

脚本执行结果为：

$ lua function_test2.lua 
key1 = val1
key2 = val2

thread

在 Lua 里，最主要的线程是协程（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。

userdata

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

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。

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

joke()
print(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