Lua简明教程

Lua 2020-08-19

本文转自： http://coolshell.cn/articles/10739.html

运行

首先，我们需要知道，Lua是类C的，所以，他是大小写字符敏感的。

下面是Lua的Hello World。注意：Lua脚本的语句的分号是可选的，这个和GO语言很类似。

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print( "Hello World" )

你可以像python一样，在命令行上运行lua命令后进入lua的shell中执行语句。

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chenhao-air:lua chenhao$ lua
Lua 5.2.2  copyright (C) 1994-2013 Lua.org,PUC-Rio
> print( "Hello,World" )
Hello,World
>

也可以把脚本存成一个文件，用如下命令行来运行。

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>lua  file .lua

或是像shell一样运行：

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chenhao-air:lua chenhao$ cat hello.lua
#!/usr/local/bin/lua
print( "Hello,World" )
chenhao-air:lua chenhao$ chmod +x hello.lua
chenhao-air: test chenhao$ . /hello .lua
Hello,World

语法

注释
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-- 两个减号是行注释

 

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--[[
  这是块注释
  这是块注释
  --]]
变量

Lua的数字只有double型，64bits，你不必担心Lua处理浮点数会慢（除非大于100,000,000），或是会有精度问题。

你可以以如下的方式表示数字，0x开头的16进制和C是很像的。

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num = 1024
num = 3.0
num = 3.1416
num = 314.16e-2
num = 0.31416E1
num = 0xff
num = 0x56

字符串你可以用单引号，也可以用双引号，还支持C类型的转义，比如： ‘\a’ （响铃）， ‘\b’ （退格）， ‘\f’ （表单）， ‘\n’ （换行）， ‘\r’ （回车）， ‘\t’ （横向制表）， ‘\v’ （纵向制表）， ‘\\’ （反斜杠）， ‘\”‘ （双引号）， 以及 ‘\” （单引号)

下面的四种方式定义了完全相同的字符串（其中的两个中括号可以用于定义有换行的字符串）

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a = 'alo\n123"'
a = "alo\n123\""
a = '\97lo\10\04923"'
a = [[alo
123"]]

C语言中的NULL在Lua中是nil，比如你访问一个没有声明过的变量，就是nil，比如下面的v的值就是nil

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v = UndefinedVariable

布尔类型只有nil和false是 false，数字0啊，‘’空字符串（’\0′）都是true！

另外，需要注意的是：lua中的变量如果没有特殊说明，全是全局变量，那怕是语句块或是函数里。变量前加local关键字的是局部变量。

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theGlobalVar = 50
local theLocalVar = "local variable"

控制语句

不多说了，直接看代码吧（注意：Lua没有++或是+=这样的操作）

while循环
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sum = 0
num = 1
while num <= 100 do
     sum = sum + num
     num = num + 1
end
print( "sum =" ,sum)
if-else分支
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if age == 40 and sex == "Male" then
     print( "男人四十一枝花" )
elseif age > 60 and sex ~= "Female" then
     print( "old man without country!" )
elseif age < 20 then
     io.write( "too young,too naive!\n" )
else
     local age = io.read()
     print( "Your age is " ..age)
end

上面的语句不但展示了if-else语句，也展示了
1）“～=”是不等于，而不是!=
2）io库的分别从stdin和stdout读写的read和write函数
3）字符串的拼接操作符“..”

另外，条件表达式中的与或非为分是：and,or,not关键字。

for 循环
从1加到100
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sum = 0
for i = 1,100 do
     sum = sum + i
end

从1到100的奇数和
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sum = 0
for i = 1,100,2 do
     sum = sum + i
end

从100到1的偶数和
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sum = 0
for i = 100,1,-2 do
     sum = sum + i
end
until循环
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sum = 2
repeat
    sum = sum ^ 2 --幂操作
    print(sum)
until sum >1000

函数

Lua的函数和Javascript的很像

递归
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function fib(n)
   if n < 2 then return 1 end
   return fib(n - 2) + fib(n - 1)
end
闭包

同样，Javascript附体！

示例一
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function newCounter()
     local i = 0
     return function()     -- anonymous function
        i = i + 1
         return i
     end
end
 
c1 = newCounter()
print(c1())  --> 1
print(c1())  --> 2

示例二
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function myPower(x)
     return function(y) return y^x end
end
 
power2 = myPower(2)
power3 = myPower(3)
 
print(power2(4)) --4的2次方
print(power3(5)) --5的3次方
函数的返回值

和Go语言一样，可以一条语句上赋多个值，如：

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name,age,bGay = "haoel" ,37, false , "haoel@hotmail.com"

上面的代码中，因为只有3个变量，所以第四个值被丢弃。

函数也可以返回多个值：

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function getUserInfo(id)
     print(id)
     return "haoel" , "haoel@hotmail.com" , "http://coolshell.cn"
end
 
name,email,website,bGay = getUserInfo()

注意：上面的示例中，因为没有传id，所以函数中的id输出为nil，因为没有返回bGay，所以bGay也是nil。

局部函数

函数前面加上local就是局部函数，其实，Lua中的函数和Javascript中的一个德行。

比如：下面的两个函数是一样的：

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function foo(x) return x^2 end
foo = function(x) return x^2 end

Table

所谓Table其实就是一个Key Value的数据结构，它很像Javascript中的Object，或是PHP中的数组，在别的语言里叫Dict或Map，Table长成这个样子：

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haoel = {name= "ChenHao" ,age=37,handsome=True}

下面是table的CRUD操作：

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haoel.website= "http://www.voidcn.com/article/p-xkyfxlns-bnx.html"
local age = haoel.age
haoel.handsome = false
haoel.name=nil

上面看上去像C/C++中的结构体，但是name,handsome,website都是key。你还可以像下面这样写义Table：

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t = {[20]=100,[ 'name' ]= "ChenHao" ,[3.14]= "PI" }

这样就更像Key Value了。于是你可以这样访问：t[20]，t["name"],t[3.14]。

我们再来看看数组：

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arr = {10,20,30,40,50}

这样看上去就像数组了。但其实其等价于：

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arr = {[1]=10,[2]=20,[3]=30,[4]=40,[5]=50}

所以，你也可以定义成不同的类型的数组，比如：

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arr = { "string" , "haoel" ,function() print( "coolshell.cn" ) end}

注：其中的函数可以这样调用：arr[4]()。

我们可以看到Lua的下标不是从0开始的，是从1开始的。

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for i=1,#arr do
     print(arr[i])
end

注：上面的程序中：#arr的意思就是arr的长度。

注：前面说过，Lua中的变量，如果没有local关键字，全都是全局变量，Lua也是用Table来管理全局变量的，Lua把这些全局变量放在了一个叫“_G”的Table里。

我们可以用如下的方式来访问一个全局变量（假设我们这个全局变量名叫globalVar）：

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_G.globalVar
_G[ "globalVar" ]

我们可以通过下面的方式来遍历一个Table。

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

MetaTable 和 MetaMethod

MetaTable和MetaMethod是Lua中的重要的语法，MetaTable主要是用来做一些类似于C++重载操作符式的功能。

比如，我们有两个分数：

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fraction_a = {numerator=2,denominator=3}
fraction_b = {numerator=4,denominator=7}

我们想实现分数间的相加：2/3 + 4/7，我们如果要执行： fraction_a + fraction_b，会报错的。

所以，我们可以动用MetaTable，如下所示：

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fraction_op={}
function fraction_op.__add(f1,f2)
     ret = {}
     ret.numerator = f1.numerator * f2.denominator + f2.numerator * f1.denominator
     ret.denominator = f1.denominator * f2.denominator
     return ret
end

为之前定义的两个table设置MetaTable：（其中的setMetatble是库函数）

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setMetatable(fraction_a,fraction_op)
setMetatable(fraction_b,fraction_op)

于是你就可以这样干了：（调用的是fraction_op.__add()函数）

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fraction_s = fraction_a + fraction_b

至于__add这是MetaMethod，这是Lua内建约定的，其它的还有如下的MetaMethod：

__add(a,b)                     对应表达式 a + b
__sub(a,b)                     对应表达式 a - b
__mul(a,b)                     对应表达式 a * b
__div(a,b)                     对应表达式 a / b
__mod(a,b)                     对应表达式 a % b
__pow(a,b)                     对应表达式 a ^ b
__unm(a)                        对应表达式 -a
__concat(a,b)                  对应表达式 a .. b
__len(a)                        对应表达式 #a
__eq(a,b)                      对应表达式 a == b
__lt(a,b)                      对应表达式 a < b
__le(a,b)                      对应表达式 a <= b
__index(a,b)                   对应表达式 a.b
__newindex(a,b,c)             对应表达式 a.b = c
__call(a,...)                  对应表达式 a(...)

“面向对象”

上面我们看到有__index这个重载，这个东西主要是重载了find key的操作。这操作可以让Lua变得有点面向对象的感觉，让其有点像Javascript的prototype。（关于Javascrip的面向对象，你可以参看我之前写的Javascript的面向对象）

所谓__index，说得明确一点，如果我们有两个对象a和b，我们想让b作为a的prototype只需要：

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setMetatable(a,{__index = b})

例如下面的示例：你可以用一个Window_Prototype的模板加上__index的MetaMethod来创建另一个实例：

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Window_Prototype = {x=0,y=0,width=100,height=100}
MyWin = {title= "Hello" }
setMetatable(MyWin,{__index = Window_Prototype})

于是：MyWin中就可以访问x,y,width,height的小编了。（注：当表要索引一个值时如table[key],Lua会首先在table本身中查找key的值,如果没有并且这个table存在一个带有__index属性的Metatable,则Lua会按照__index所定义的函数逻辑查找）

有了以上的基础，我们可以来说说所谓的Lua的面向对象。

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Person={}
 
function Person: new (p)
     local obj = p
     if (obj == nil) then
         obj = {name= "ChenHao" ,handsome= true }
     end
     self.__index = self
     return setMetatable(obj,self)
end
 
function Person:toString()
     return self.name .. " : " .. self.age .. " : " .. (self.handsome and "handsome" or "ugly" )
end

上面我们可以看到有一个new方法和一个toString的方法。其中：

1）self 就是 Person，Person:new(p)，相当于Person.new(self,p)
2）new方法的self.__index = self 的意图是怕self被扩展后改写，所以，让其保持原样
3）setMetatable这个函数返回的是第一个参数的值。

于是：我们可以这样调用：

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me = Person: new ()
print(me:toString())
 
kf = Person: new {name= "King's fucking" ,age=70,handsome= false }
print(kf:toString())

继承如下，我就不多说了，Lua和Javascript很相似，都是在Prototype的实例上改过来改过去的。

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Student = Person: new ()
 
function Student: new ()
     newObj = {year = 2013}
     self.__index = self
     return setMetatable(newObj,self)
end
 
function Student:toString()
     return "Student : " .. self.year.. " : " .. self.name
end

模块

我们可以直接使用require(“model_name”)来载入别的lua文件，文件的后缀是.lua。载入的时候就直接执行那个文件了。比如：

我们有一个hello.lua的文件：

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print( "Hello,World!" )

如果我们：require(“hello”)，那么就直接输出Hello,World！了。

注意：
1）require函数，载入同样的lua文件时，只有第一次的时候会去执行，后面的相同的都不执行了。
2）如果你要让每一次文件都会执行的话，你可以使用dofile(“hello”)函数
3）如果你要玩载入后不执行，等你需要的时候执行时，你可以使用 loadfile()函数，如下所示：

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local hello = loadfile( "hello" )
... ...
... ...
hello()

loadfile(“hello”)后，文件并不执行，我们把文件赋给一个变量hello，当hello()时，才真的执行。（我们多希望JavaScript也有这样的功能（参看《Javascript 装载和执行》））

当然，更为标准的玩法如下所示。

假设我们有一个文件叫mymod.lua，内容如下：

文件名：mymod.lua
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local HaosModel = {}
 
local function getname()
     return "Hao Chen"
end
 
function HaosModel.Greeting()
     print( "Hello,My name is " ..getname())
end
 
return HaosModel

于是我们可以这样使用：

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local hao_model = require( "mymod" )
hao_model.Greeting()

其实，require干的事就如下：（所以你知道为什么我们的模块文件要写成那样了）

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local hao_model = (function ()
   --mymod.lua文件的内容--
end)()

参考

如果你还比较喜欢Lua的话，下面是几个在线文章你可以继续学习之：

关于Lua的标库，你可以看看官方文档：string，  table， math， io， os。

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