Lua

Lua 介绍

Lua 是一种轻量小巧的脚本语言，用标准C语言编写并以源代码形式开放，其设计目的是为了嵌入应用程序中，从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。

Lua 特性

轻量级: 它用标准C语言编写并以源代码形式开放，编译后仅仅一百余K，可以很方便的嵌入别的程序里。
可扩展: Lua提供了非常易于使用的扩展接口和机制：由宿主语言(通常是C或C++)提供这些功能，Lua可以使用它们，就像是本来就内置的功能一样。
其它特性:
- 支持面向过程(procedure-oriented)编程和函数式编程(functional programming)；
- 自动内存管理；只提供了一种通用类型的表（table），用它可以实现数组，哈希表，集合，对象；
- 语言内置模式匹配；闭包(closure)；函数也可以看做一个值；提供多线程（协同进程，并非操作系统所支持的线程）支持；
- 通过闭包和table可以很方便地支持面向对象编程所需要的一些关键机制，比如数据抽象，虚函数，继承和重载等。

Lua 应用场景

游戏开发
独立应用脚本
Web 应用脚本
扩展和数据库插件如：MySQL Proxy 和 MySQL WorkBench
安全系统，如入侵检测系统

Lua的官方网站是：www.lua.org

我们在进行项目开发的时候，一般使用C或者C++或者Java去实现功能，使用Lua实现逻辑。

Lua 开发环境的搭建

方式1、下载Luaforwindow 网址 https://github.com/rjpcomputing/luaforwindows/releases

方式2、使用LDT开发工具 https://www.eclipse.org/ldt/

方式3、在Eclipse中安装LDT插件，http://download.eclipse.org/koneki/updates-nightly/ldt

Lua 第一个Hello World

print("Hello lua")

Lua的基本语法

0、注释，在Lua中使用--表示注释如

--我是注释

1、变量的定义

a = 1
print(a)

上方定义的变量 a 是一个全局变量，当我们想要定义一个局部变量我们可以在a前面添加一个关键字 local，如下

local a = 1
print(a)

2、lua的数据类型

Lua 是动态类型语言，变量不要类型定义,只需要为变量赋值。值可以存储在变量中，作为参数传递或结果返回。

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	这个最简单，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。

我们可以使用 type 函数测试给定变量或者值的类型：

实例

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（空）

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 的原因是因为 type(type(X))==string。

boolean（布尔）

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:

实例

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（数字）

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：

实例

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）

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。

实例

html = [[
<html>
<head></head>
<body>
    <a href="http://www.runoob.com/">菜鸟教程</a>
</body>
</html>
]]
print(html)

以下代码执行结果为：

<html>
<head></head>
<body>
    <a href="http://www.runoob.com/">菜鸟教程</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，如下实例：

实例

> len = "www.runoob.com"
> print(#len)
14
> print(#"www.runoob.com")
14
>

更多Lua字符串操作请点击https://www.runoob.com/lua/lua-strings.html

table（表）

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:

实例

-- 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。

实例

-- 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。

实例

-- 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。

除了上面两种访问表中的元素外，还可以通过.来进行访问如

tb1.属性名 = 值

实例

-- 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

另外Lua中的数组是通过table 来实现的，可以借助table中的方法来实现访问和操作。

Lua中没有面向对象的概念，但是我们可以通过table类型来变相的实现面向对象。

function（函数）

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:

实例

-- 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:

实例

-- 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（线程）

在 Lua 里，最主要的线程是协同程序（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（自定义类型）

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。

3、方法的定义

我们在定义一个无参方法时可通过如下方式定义

--定义一个方法打印hello world
function funHelloWorld()
    print("hello world")
end

--调用这个方法
funHelloWorld()

定义一个有参的的方法

--定义一个方法，判断两个数的大小
function compare(a,b)
    if(a>b) then
    print(a.."大于"..b)
    else
    print(b.."大于"..a)
    end
end

--调用这个方法
compare(1,2)

输出：

2大于1

定义一个有返回值的方法

--定义一个方法，判断两个数的大小并返回较大的
function compare(a,b)
    if a>b then
    return a
    else
    return b
    end
end

--调用这个方法
print(compare(1,2))

输出：2

4、循环

for循环

Lua 编程语言中数值 for 循环语法格式:

for var=start,end,step do  
    <执行体>  
end

var 从 start变化到 end，每次变化以 step为步长递增并执行一次 var中，然后执行"执行体"。exp3 是可选的，如果不指定，默认为1。

如循环打印出1到100

for var=1,100 do
    print(var)
end

While循环

Lua 编程语言中 while 循环语法：

while(condition)
do
   statements
end

如循环打印出1到100

var =1
while(var <=100)
do
    print(var)
    var =var + 1
end

repeat...until 循环

Lua 编程语言中 repeat...until 循环语句不同于 for 和 while循环，for 和 while 循环的条件语句在当前循环执行开始时判断，而 repeat...until 循环的条件语句在当前循环结束后判断。

Lua 编程语言中 repeat...until 循环语法格式:

repeat
   statements
until( condition )

如循环打印出1到100

var =1
repeat
 print(var)
 var = var + 1
--满足条件时停止
until(var > 100)

Lua的关系运算符

下表列出了所有的Lua语言支持的关系运算符。假设变量A持有10和变量B持有20则：

示例

试试下面的例子就明白了所有的Lua编程语言提供的关系运算符：

a = 21

b = 10
if( a == b )

then

   print("Line 1 - a is equal to b" )

else

   print("Line 1 - a is not equal to b" )

end
if( a ~= b )

then

   print("Line 2 - a is not equal to b" )

else

   print("Line 2 - a is equal to b" )

end
if ( a < b )

then

   print("Line 3 - a is less than b" )

else

   print("Line 3 - a is not less than b" )

end
if ( a > b ) 

then

   print("Line 4 - a is greater than b" )

else

   print("Line 5 - a is not greater than b" )

end
-- Lets change value of a and b

a = 5

b = 20

if ( a <= b ) 

then

   print("Line 5 - a is either less than or equal to  b" )

end
if ( b >= a ) 

then

   print("Line 6 - b is either greater than  or equal to b" )

end

当建立并执行上面的程序它会产生以下结果：

Line 1 - a is not equal to b

Line 2 - a is not equal to b

Line 3 - a is not less than b

Line 4 - a is greater than b

Line 5 - a is either less than or equal to  b

Line 6 - b is either greater than  or equal to b

Lua面向对象思想

lua中没有面向对象，但是我们可以通过表来实现面向对象的特点，也可以通过函数闭包的形式来实现面向对象思想。

至此，Lua的基本内容就结束了，这些内容就基本满足了我们开发的需要。

--整理完成时间 2020年10月13日--