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Lua 基础

简介: Lua 基础语法及示例

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基本语法

注释
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`

标示符

标示符以字母或下划线 _ 开头,加上字母、下划线或数字组成。
最好不要使用下划线加大写字母的标示符,因为Lua的保留字也是这样的。

关键词

以下列出了 Lua 的保留关键字。保留关键字不能作为常量或变量或其他用户自定义标示符:
and 、break 、 do 、 else 、 elseif 、end、false 、for 、 function 、if 、in 、 local 、nil 、 not 、 or 、 repeat 、return 、 then 、true 、until 、while
一般约定,以下划线开头连接一串大写字母的名字(比如 _VERSION)被保留用于 Lua 内部全局变量。

全局变量

在默认情况下,变量总是认为是全局的。

Lua 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 | 说明 |
| - | - | - |
| 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)。| nil 作比较时应该加上双引号 |
| boolean | 包含两个值:false和true。| Lua 把 false 和 nil 看作是"假",其他的都为"真" |
| 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 | 也可以用 2 个方括号 "[[]]" 来表示"一块"字符串。
使用 # 来计算字符串的长度
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|
| 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或者是字符串。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。

Lua 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,那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。

赋值语句
--赋值是改变一个变量的值和改变表域的最基本的方法。
a = "hello" .. "world"
t.n = t.n + 1

--Lua可以对多个变量同时赋值,变量列表和值列表的各个元素用逗号分开,赋值语句右边的值会依次赋给左边的变量。
a, b = 10, 2*x     -- 等价于  a=10; b=2*x

当变量个数和值的个数不一致时,Lua会一直以变量个数为基础采取以下策略:

  • 变量个数 > 值的个数 按变量个数补足nil
  • 变量个数 < 值的个数 多余的值会被忽略
索引

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

Lua 循环

Lua 语言提供了以下几种循环处理方式:

| 循环类型 | 描述 |
| - | - |
| while 循环 |在条件为 true 时,让程序重复地执行某些语句。执行语句前会先检查条件是否为 true。 |
| for 循环| 重复执行指定语句,重复次数可在 for 语句中控制。 |
| repeat...until| 重复执行循环,直到 指定的条件为真时为止 |
| 循环嵌套 | 可以在循环内嵌套一个或多个循环语句(while do ... end;for ... do ... end;repeat ... until;) |

while 循环
while(condition)
do
   statements
end
数值for循环

Lua 编程语言中数值for循环语法格式:

for var=exp1,exp2,exp3 do  
    statements
end  

var 从 exp1 变化到 exp2,每次变化以 exp3 为步长递增 var,并执行一次 "执行体"。exp3 是可选的,如果不指定,默认为1。

泛型for循环

泛型 for 循环通过一个迭代器函数来遍历所有值,类似 java 中的 foreach 语句。

for i, v in ipairs(value) do
     statements
end 

i是数组索引值,v是对应索引的数组元素值。ipairs是Lua提供的一个迭代器函数,用来迭代数组。

repeat...until 循环
repeat
   statements
until( condition )

Lua 流程控制

Lua 提供了以下控制结构语句:
| 语句 | 描述 |
| - | - |
| if 语句| if 语句 由一个布尔表达式作为条件判断,其后紧跟其他语句组成。 |
| if...else 语句 | if 语句 可以与 else 语句搭配使用, 在 if 条件表达式为 false 时执行 else 语句代码。 |
| if 嵌套语句| 你可以在if 或 else if中使用一个或多个 if 或 else if 语句 。 |

if 语句
if(condition)
then
   statements
end
if...else 语句
if(condition)
then
  statements1
else
   statements2
end
if...elseif...else 语句
if(condition1)
then
  statements1
elseif(condition2) 
then
   statements2
else 
   statements3
end

Lua 函数

函数定义
optional_function_scope function function_name( argument1, argument2, argument3..., argumentn)
    function_body
    return result_params_comma_separated
end
  • optional_function_scope: 该参数是可选的制定函数是全局函数还是局部函数,未设置该参数默认为全局函数,如果你需要设置函数为局部函数需要使用关键字 local。
  • function_name: 指定函数名称。
  • argument1, argument2, argument3..., argumentn: 函数参数,多个参数以逗号隔开,函数也可以不带参数。
  • function_body: 函数体,函数中需要执行的代码语句块。
  • result_params_comma_separated: 函数返回值,Lua语言函数可以返回多个值,每个值以逗号隔开。
多返回值

Lua函数中,在return后列出要返回的值的列表即可返回多值。

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。
有时候可能需要几个固定参数加上可变参数,则固定参数必须放在变长参数之前。
通常在遍历变长参数的时候只需要使用 {…},然而变长参数可能会包含一些 nil,那么就可以用 select 函数来访问变长参数了:select('#', …) 或者 select(n, …)

  • select('#', …) 返回可变参数的长度
  • select(n, …) 返回它的第n个可变实参
function average(...)
   result = 0
   local arg={...}    
   for i,v in ipairs(arg) do
      result = result + v
   end 
   return result/#arg    --或者 return result/select("#",...)
end

Lua 运算符

算术运算符

| 操作符 | 描述 |
| - | - |
| + | 加法 |
| - | 减法/负号 |
| * | 乘法 |
| / | 除法 |
| % | 取余 |
| ^ | 乘幂 |

关系运算符

| 操作符 | 描述 |
| - | - |
| == |等于,检测两个值是否相等,相等返回 true,否则返回 false |
| ~= | 不等于,检测两个值是否相等,相等返回 false,否则返回 true |
| > | 大于,如果左边的值大于右边的值,返回 true,否则返回 false |
| < | 小于,如果左边的值大于右边的值,返回 false,否则返回 true |
| >= | 大于等于,如果左边的值大于等于右边的值,返回 true,否则返回 false |
| <= | 小于等于, 如果左边的值小于等于右边的值,返回 true,否则返回 false|

逻辑运算符

| 操作符 | 描述 |
| - | - |
| and |逻辑与操作符。|
| or | 逻辑或操作符。|
| not | 逻辑非操作符。|

其他运算符

|操作符 | 描述 |
| - | - |
| .. | 连接两个字符串 |
| # | 一元运算符,返回字符串或表的长度。 |

运算符优先级

|从高到低的顺序|
| - |
| ^ |
| not - (unary) |
| * / |
| + - |
| .. |
| < > <= >= ~= == |
| and |
| or |
除了^和..外所有的二元运算符都是左连接的。

Lua 字符串

Lua 语言中字符串可以使用以下三种方式来表示:

  • 单引号间的一串字符。
  • 双引号间的一串字符。
  • [[和]]间的一串字符。
字符串操作

| 方法 | 用途 |
| - | - |
| string.upper(argument) | 全部转为大写 |
| string.lower(argument) | 全部转为小写 |
| string.gsub(mainString,findString,replaceString,num) |在字符串中替换,mainString为要替换的字符串, findString 为被替换的字符,replaceString 要替换成的字符,num 替换次数(可以忽略,则全部替换)|
| string.find (mainString, findString, [startIndex, [endIndex]]) | 在一个指定的目标字符串中搜索指定的内容(第三个参数为索引),返回其具体位置。不存在则返回 nil。|
| string.reverse(arg) | 字符串反转 |
| string.format(...) | 返回一个类似printf的格式化字符串 |
| string.char(ASCIICodes...) | 将ASCII码转成字符并连接|
| string.byte(str[,index]) | 将指定的字符转成ASCII码(默认第一个字符)|
| string.len(arg) | 计算字符串长度 |
| string.rep(str, n) | 返回字符串string的n个拷贝 |
| .. | 链接两个字符串 |
| string.gmatch(str, pattern) | 返回一个迭代器函数,每一次调用这个函数,返回一个在字符串 str 找到的下一个符合 pattern 描述的子串。如果参数 pattern 描述的字符串没有找到,迭代函数返回nil。|
|string.match(str, pattern, init) | string.match()只寻找源字串str中的第一个配对. 参数init可选, 指定搜寻过程的起点, 默认为1。
在成功配对时, 函数将返回配对表达式中的所有捕获结果; 如果没有设置捕获标记, 则返回整个配对字符串. 当没有成功的配对时, 返回nil。 |

Lua 数组

Lua 数组的索引键值可以使用整数表示,数组的大小不是固定的。
可以使用整数索引来访问数组元素,如果指定的索引没有值则返回nil。
Lua 索引值是以 1 为起始,但也可以指定 0 开始,除此之外还可以以负数为数组索引值。

Lua 迭代器

迭代器(iterator)是一种对象,它能够用来遍历标准模板库容器中的部分或全部元素,每个迭代器对象代表容器中的确定的地址
在Lua中迭代器是一种支持指针类型的结构,它可以遍历集合的每一个元素。

泛型 for 迭代器

泛型 for 在自己内部保存迭代函数,实际上它保存三个值:迭代函数、状态常量、控制变量。
泛型 for 迭代器提供了集合的 key/value 对,语法格式如下:

for k, v in pairs(t) do
    print(k, v)
end

k, v为变量列表;pairs(t)为表达式列表。

Lua 的迭代器包含以下两种类型:
无状态的迭代器

无状态的迭代器是指不保留任何状态的迭代器,因此在循环中可以利用无状态迭代器避免创建闭包花费额外的代价。
每一次迭代,迭代函数都是用两个变量(状态常量和控制变量)的值作为参数被调用,一个无状态的迭代器只利用这两个值可以获取下一个元素。

例如使用一个简单的函数来实现迭代器,实现数字 n 的平方:

function square(iteratorMaxCount,currentNumber)
   if currentNumber<iteratorMaxCount
   then
      currentNumber = currentNumber+1
   return currentNumber, currentNumber*currentNumber
   end
end

for i,n in square,3,0
do
   print(i,n)
end
多状态的迭代器

很多情况下,迭代器需要保存多个状态信息而不是简单的状态常量和控制变量,最简单的方法是使用闭包,还有一种方法就是将所有的状态信息封装到table内,将table作为迭代器的状态常量,因为这种情况下可以将所有的信息存放在table内,所以迭代函数通常不需要第二个参数。

例如:

function elementIterator (collection)
   local index = 0
   local count = #collection
   -- 闭包函数
   return function ()
      index = index + 1
      if index <= count
      then
         --  返回迭代器的当前元素
         return collection[index]
      end
   end
end

array = {"Lua", "Tutorial"}
for element in elementIterator(array)
do
   print(element)
end

Lua table(表)

table 是 Lua 的一种数据结构用来帮助我们创建不同的数据类型,如:数组、字典等。
Lua table 使用关联型数组,可以用任意类型的值来作数组的索引,但这个值不能是 nil。
Lua table 是不固定大小的,可以根据自己需要进行扩容。
Lua也是通过table来解决模块(module)、包(package)和对象(Object)的。 例如string.format表示使用"format"来索引table string。

| 方法 | 用途 |
| - | - |
| table.concat (tableObj [, separator [, startIndex [, endIndex]]]) | 列出tableObj从startIndex位置到endIndex位置的所有元素, 元素间以指定的分隔符(separator)隔开。|
| table.insert (tableObj, [index,] value) | 在tableObj的指定位置(index)插入值为value的一个元素。index参数可选, 默认为末尾。 |
| table.remove (tableObj [, index]) | 返回tableObj位于index位置的元素。 其后的元素会被前移。index参数可选, 默认为table长度, 即从最后一个元素删起。 |
| table.sort (tableObj [, comp]) | 对给定的table进行升序排序。comp应满足以下条件: 接受两个参数(依次为a, b), 并返回一个布尔型的值, 当a应该排在b前面时, 返回true, 反之返回false. |

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