通过例子学习Lua

 

发信人: jUYI (我很笨但我引以为荣),信区: AnsiC 标 题: 通过例子学习Lua(1)zz 发信站: 瀚海星云 (2004年12月17日01:59:30 星期五),站内信件 WWWPOST 通过例子学习Lua(1) ---- Hello World 1.前言 游戏中少不了用到脚本语言. Lua是一种和C/C++结合非常紧密的脚本语言，效率极高。 一般是对时间要求比较高的地方用C++写，而经常需要改动的地方用Lua写。 偶最近在学习Lua,所以写出心得和大家共享. Lua是一种完全免费的脚本语言,它的官方网站在http://www.lua.org.在网站上可以下载到lua的源码,没有可 执行版本,不过不用担心,因为lua源码可以在任何一种C/C++的编译器上编译. 如果要学习Lua,官方网站上的Reference是必备的，上面有每个命令的用法，非常详 细。 参考手册 http://www.lua.org/manual/5.0/ 作者写的Programming in Lua http://www.lua.org/pil/ 2.编译 如果用的VC,可以下载所需的project文件,地址在 http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=32250&package_id=115604 偶用的是cygwin和linux,打入以下命令即可,tar -zxvf lua-5.0.2.tar.gz cd lua-5.0.2 sh ./configure make 这样就OK了。 为了以后使用方便，最好把bin目录加入到path里面。 3."Hello,world!" 现在开始偶们的第一个小程序"Hello,world!" 把以下程序打入文件e01.lua 例1:e01.lua -- Hello World in Lua print("Hello World.") Lua有两种执行方式，一种是嵌入到C程序中执行，还有一种是直接从命令行方式下执 行。 这里为了调试方便，采用第二种方式，执行命令 lua e01.lua 输出结果应该是： Hello World. 4.程序说明 第一行 -- Hello World in Lua 这句是注释，其中--和C++中的//意思是一样的 第二行 print("Hello World.") 调用lua内部命令print，输出"Hello World."字符串到屏幕，Lua中的字符串全部是 由"括起来的。 这个命令是一个函数的调用，print是lua的一个函数，而"Hello World."是print的参 数。 5.试试看 在Lua中有不少字符串的处理操作，本次的课后试试看的内容就是，找出连接两个字符串 的操作， 并且print出来。 -- IP 地址: 已登录 来自: 已登录 第 2 楼 2005-06-27,05:03 PM buxiu 职务: 超级管理员 等级: 连长 注册: 2005年6月26日 积分: 206 精华: 8 发贴: 72 通过例子学习Lua(2) 发信人: jUYI (我很笨但我引以为荣),信区: AnsiC 标 题: 通过例子学习Lua(2) 发信站: 瀚海星云 (2004年12月17日02:00:19 星期五),站内信件 WWWPOST 通过例子学习Lua(2) --- Lua基础 1. 函数的使用 以下程序演示了如何在Lua中使用函数,及局部变量 例e02.lua -- functions function pythagorean(a,b) local c2 = a^2 + b^2 return sqrt(c2) end print(pythagorean(3,4)) 运行结果 5 程序说明 在Lua中函数的定义格式为: function 函数名(参数) ... end 与Pascal语言不同,end不需要与begin配对,只需要在函数结束后打个end就可以了. 本例函数的作用是已知直角三角形直角边,求斜边长度. 参数a,b分别表示直角边长,在函数内定义了local形变量用于存储斜边的平方. 与C语言相同,定义在函数内的代 码不会被直接执行,只有主程序调用时才会被执行. local表示定义一个局部变量,如果不加local刚表示c2为一个全局变量,local的作用域 是在最里层的end和其配对的关键字之间,如if ... end,while ... end等。全局变量 的 作用域是整个程序。 2. 循环语句 例e03.lua -- Loops for i=1,5 do print("i is now " .. i) end 运行结果 i is now 1 i is now 2 i is now 3 i is now 4 i is now 5 程序说明 这里偶们用到了for语句 for 变量 = 参数1,参数2,参数3 do 循环体 end 变量将以参数3为步长,由参数1变化到参数2 例如: for i=1,f(x) do print(i) end for i=10,1,-1 do print(i) end 这里print("i is now " .. i)中，偶们用到了..，这是用来连接两个字符串的， 偶在(1)的试试看中提到的，不知道你们答对了没有。 虽然这里i是一个整型量，Lua在处理的时候会自动转成字符串型，不需偶们费心。 3. 条件分支语句 例e04.lua -- Loops and conditionals for i=1,5 do print("i is now " .. i) if i < 2 then print("small") elseif i < 4 then print("medium") else print("big") end end 运行结果 i is now 1 small i is now 2 medium i is now 3 medium i is now 4 big i is now 5 big 程序说明 if else用法比较简单,类似于C语言,不过此处需要注意的是整个if只需要一个end,哪怕用了多个elseif,也是一个end. 例如 if op == "+" then r = a + b elseif op == "-" then r = a - b elseif op == "*" then r = a*b elseif op == "/" then r = a/b else error("invalid operation") end 4.试试看 Lua中除了for循环以外,还支持多种循环,请用while...do和repeat...until改写本文 中的for程序 -- IP 地址: 已登录 来自: 已登录 第 3 楼 2005-06-27,05:11 PM buxiu 职务: 超级管理员 等级: 连长 注册: 2005年6月26日 积分: 206 精华: 8 发贴: 72 通过例子学习Lua(3) 发信人: jUYI (我很笨但我引以为荣),信区: AnsiC 标 题: 通过例子学习Lua(3) 发信站: 瀚海星云 (2004年12月17日02:00:38 星期五),站内信件 WWWPOST 通过例子学习Lua(3) ---- 数据结构 1.简介 Lua语言只有一种基本数据结构,那就是table,所有其他数据结构如数组啦,类啦,都可以由table实现. 2.table的下标 例e05.lua -- Arrays myData = {} myData[0] = "foo" myData[1] = 42 -- Hash tables myData["bar"] = "baz" -- Iterate through the -- structure for key,value in myData do print(key .. "=" .. value) end 输出结果 0=foo 1=42 bar=baz 程序说明 首先定义了一个table myData={},然后用数字作为下标赋了两个值给它. 这种 定义方法类似于C中的数组,但与数组不同的是,每个数组元素不需要为相同类型,就像本例中一个为整型,一个为字符串. 程序第二部分,以字符串做为下标,又向table内增加了一个元素. 这种table非常 像STL里面的map. table下标可以为Lua所支持的任意基本类型,除了nil值以外. Lua对Table占用内存的处理是自动的,如下面这段代码 a = {} a["x"] = 10 b = a -- `b' refers to the same table as `a' print(b["x"]) --> 10 b["x"] = 20 print(a["x"]) --> 20 a = nil -- now only `b' still refers to the table b = nil -- now there are no references left to the table b和a都指向相同的table,只占用一块内存,当执行到a = nil时,b仍然指向table,而当执行到b=nil时,因为没有指向table的变量了,所以Lua会自动释放table所占内存 3.Table的嵌套 Table的使用还可以嵌套，如下例 例e06.lua -- Table 'constructor' myPolygon = { color="blue",thickness=2,npoints=4; {x=0,y=0},{x=-10,{x=-5,y=4},{x=0,y=4} } -- Print the color print(myPolygon["color"]) -- Print it again using dot -- notation print(myPolygon.color) -- The points are accessible -- in myPolygon[1] to myPolygon[4] -- Print the second point's x -- coordinate print(myPolygon[2].x) 程序说明 首先建立一个table,与上一例不同的是，在table的constructor里面有{x=0,这是什么意思呢？ 这其实就是一个小table,定义在了大table之内,小table的 table名省略了. 最后一行myPolygon[2].x，就是大table里面小table的访问方式. -- IP 地址: 已登录 来自: 已登录 第 4 楼 2005-06-27,05:12 PM buxiu 职务: 超级管理员 等级: 连长 注册: 2005年6月26日 积分: 206 精华: 8 发贴: 72 通过例子学习Lua(4) 信人: jUYI (我很笨但我引以为荣),信区: AnsiC 标 题: 通过例子学习Lua(4) 发信站: 瀚海星云 (2004年12月17日02:01:08 星期五),站内信件 WWWPOST 通过例子学习Lua(4) -- 函数的调用 1.不定参数 例e07.lua -- Functions can take a -- variable number of -- arguments. function funky_print (...) for i=1,arg.n do print("FuNkY: " .. arg) end end funky_print("one","two") 运行结果 FuNkY: one FuNkY: two 程序说明 * 如果以...为参数,则表示参数的数量不定. * 参数将会自动存储到一个叫arg的table中. * arg.n中存放参数的个数. arg[]加下标就可以遍历所有的参数. 2.以table做为参数 例e08.lua -- Functions with table -- parameters function print_contents(t) for k,v in t do print(k .. "=" .. v) end end print_contents{x=10,y=20} 运行结果 x=10 y=20 程序说明 * print_contents{x=10,y=20}这句参数没加圆括号,因为以单个table为参数的时候,不需要加圆括号 * for k,v in t do 这个语句是对table中的所有值遍历,k中存放名称,v中存放值 3.把Lua变成类似XML的数据描述语言 例e09.lua function contact(t) -- add the contact 't',which is -- stored as a table,to a database end contact { name = "Game Developer",email = "[e-mail]",url = "http://www.ogdev.net,quote = [[ There are 10 types of people who can understand binary.]] } contact { -- some other contact } 程序说明 * 把function和table结合,可以使Lua成为一种类似XML的数据描述语言 * e09中contact{...},是一种函数的调用方法,不要弄混了 * [[...]]是表示多行字符串的方法 * 当使用C API时此种方式的优势更明显,其中contact{..}部分可以另外存成一配置文 件 4.试试看 想想看哪些地方可以用到例e09中提到的配置方法呢？ -- IP 地址: 已登录 来自: 已登录 第 5 楼 2005-06-27,05:14 PM buxiu 职务: 超级管理员 等级: 连长 注册: 2005年6月26日 积分: 206 精华: 8 发贴: 72 通过例子学习Lua(5) 发信人: jUYI (我很笨但我引以为荣),信区: AnsiC 标 题: 通过例子学习Lua(5) 发信站: 瀚海星云 (2004年12月17日02:01:32 星期五),站内信件 WWWPOST 通过例子学习Lua(5) ---- Lua与C交互入门 1.简介 Lua与C/C++结合是很紧密的,Lua与C++交互是建立在Lua与C的基础上的,所 以偶先从Lua与C讲起. 正如第一讲所说,运行Lua程序或者说调用Lua主要有两种方式: * 通过命令行执行"Lua"命令 * 通过Lua的C库 虽然此前偶们一直用第一种方式,但偶要告诉你,通过Lua的C库执行才是游戏中 常用的方式. 2.Lua的C库 Lua的C库可以做为Shared Library调用,但一般开发游戏时会把Lua的所有源程序 都包含在内,并不把Lua编译成共享库的形式. 因为Lua程序只有100多K,而且几乎 可以在任何编译器下Clean Compile. 带Lua源程序的另一个好处时,可以随时对Lua 本身进行扩充,增加偶们所需的功能. Lua的C库提供一系列API: * 管理全局变量 * 管理tables * 调用函数 * 定义新函数,这也可以完全由C实现 * 垃圾收集器Garbage collector,虽然Lua可以自动进行,但往往不是立即执行的,所以对实时性要求比较高的程序,会自己调用垃圾收集器 * 载入并执行Lua程序,这也可以由Lua自身实现 * 任何Lua可以实现的功能,都可以通过Lua的C API实现,这对于优化程序的运行速度 有帮助. 经常调用的共用的Lua程序片断可以转成C程序,以提高效率. 连Lua都是C写的 还有什么C不能实现呢? 3.Lua与C集成的例子 例e10.c /* A simple Lua interpreter. */ #include <stdio.h> #include <lua.h> int main(int argc,char *argv[]) { char line[BUFSIZ]; lua_State *L = lua_open(0); while (fgets(line,sizeof(line),stdin) != 0) lua_dostring(L,line); lua_close(L); return 0; } 编译 Linux/Cygwin * 先编译Lua,并把头文件放入include路径 * gcc e10.c -llua -llualib -o e10 VC6/VC2003 * 先编译Lua,在Option中设置头文件和库文件路径 * 新建工程,在工程配置中加入附加库lua.lib和lualib.lib * 编译成exe 运行结果 本程序的功能是实现一个Lua解释器,输入的每行字符都会被解释成Lua并执行. 程序说明 * #include <lua.h> 包含lua头文件,然后才可以使用API * lua_State *L = lua_open(0) 打开一个Lua执行器 * fgets(line,stdin) 从标准输入里读入一行 * lua_dostring(L,line) 执行此行 * lua_close(L) 关闭Lua执行器 例e11.c /* Another simple Lua interpreter. */ #include <stdio.h> #include <lua.h> #include <lualib.h> int main(int argc,char *argv[]) { char line[BUFSIZ]; lua_State *L = lua_open(0); lua_baselibopen(L); lua_iolibopen(L); lua_strlibopen(L); lua_mathlibopen(L); while (fgets(line,line); lua_close(L); return 0; } 运行结果 本程序的功能是实现一个Lua解释器,输入的每行字符都会被解释成Lua并执行. 与上例不同的是,本例调用了Lua的一些标准库. 程序说明 * #include <lualib.h> 包含Lua的标准库 * 以下这几行是用来读入Lua的一些库,这样偶们的Lua程序就可以有更多的功能. lua_baselibopen(L); lua_iolibopen(L); lua_strlibopen(L); lua_mathlibopen(L); 4.试试看 把上面两个小例子在你熟悉的编译器中编译执行,并试试能否与Lua源码树一起编译 -- IP 地址: 已登录 来自: 已登录 第 6 楼 2005-06-27,05:15 PM buxiu 职务: 超级管理员 等级: 连长 注册: 2005年6月26日 积分: 206 精华: 8 发贴: 72 通过例子学习Lua(6) 发信人: jUYI (我很笨但我引以为荣),信区: AnsiC 标 题: 通过例子学习Lua(6) 发信站: 瀚海星云 (2004年12月17日02:02:01 星期五),站内信件 WWWPOST 通过例子学习Lua(6) ---- C/C++中用Lua函数 参考英文文档http://tonyandpaige.com/tutorials/lua2.html 1.简介 偶们这次主要说说怎么由Lua定义函数,然后在C或者C++中调用. 这里偶们 暂不涉及C++的对象问题,只讨论调用函数的参数,返回值和全局变量的使用. 2. 这里偶们在e12.lua里先定义一个简单的add(),x,y为加法的两个参数,return 直接返回相加后的结果. 例e12.lua -- add two numbers function add ( x,y ) return x + y end 在前一次里,偶们说到 lua_dofile() 可以直接在C中执行lua文件. 因为偶们 这个程序里只定义了一个add()函数,所以程序执行后并不直接结果,效果相当 于在C中定义了一个函数一样. Lua的函数可以有多个参数,也可以有多个返回值,这都是由栈(stack)实现的. 需要调用一个函数时,就把这个函数压入栈,然后顺序压入所有参数,然后用 lua_call()调用这个函数. 函数返回后,返回值也是存放在栈中. 这个过程和 汇编执行函数调用的过程是一样的. 例e13.cpp 是一个调用上面的Lua函数的例子 #include <stdio.h> extern "C" { // 这是个C++程序,所以要extern "C",// 因为lua的头文件都是C格式的 #include "lua.h" #include "lualib.h" #include "lauxlib.h" } /* the Lua interpreter */ lua_State* L; int luaadd ( int x,int y ) { int sum; /* the function name */ lua_getglobal(L,"add"); /* the first argument */ lua_pushnumber(L,x); /* the second argument */ lua_pushnumber(L,y); /* call the function with 2 arguments,return 1 result */ lua_call(L,2,1); /* get the result */ sum = (int)lua_tonumber(L,-1); lua_pop(L,1); return sum; } int main ( int argc,char *argv[] ) { int sum; /* initialize Lua */ L = lua_open(); /* load Lua base libraries */ lua_baselibopen(L); /* load the script */ lua_dofile(L,"e12.lua"); /* call the add function */ sum = luaadd( 10,15 ); /* print the result */ printf( "The sum is %d/n",sum ); /* cleanup Lua */ lua_close(L); return 0; } 程序说明: main中过程偶们上次已经说过了,所以这次只说说luaadd的过程 * 首先用lua_getglobal()把add函数压栈 * 然后用lua_pushnumber()依次把x,y压栈 * 然后调用lua_call(),并且告诉程序偶们有两个参数一个返回值 * 接着偶们从栈顶取回返回值,用lua_tonumber() * 最后偶们用lua_pop()把返回值清掉 运行结果: The sum is 25 编译方法 Linux下把程序存成e13.cpp g++ e13.cpp -llua -llualib -o e13 ./e13 VC下编译方法 * 首先建立一个空的Win32 Console Application Project * 把e13.cpp加入工程中 * 点project setting,然后设置link选项,再加上lua.lib lualib.lib两个额外的库 * 最后编译 建立好的project可以在这里下载 VC http://tonyandpaige.com/tutorials/luaadd.zip Linux http://tonyandpaige.com/tutorials/luaadd.tar.gz 3.全局变量 上面偶们用到了lua_getglobal()但并没有详细讲,这里偶们再举两个小例子来说下全局 变量 lua_getglobal()的作用就是把lua中全局变量的值压入栈 lua_getglobal(L,"z"); z = (int)lua_tonumber(L,1); lua_pop(L,1); 假设Lua程序中定义了一个全局变量z,这段小程序就是把z的值取出放入C的变量z中. 另外Lua中还有一个对应的函数lua_setglobal(),作用是用栈顶的值填充指定的全局变 量 lua_pushnumber(L,10); lua_setglobal(L,"z"); 例如这段小程序就是把lua中的全局变量z设为10,如果lua中未定义z的话,就会自动创 建一个 全局变量z并设为10. 4.试试看 自己写个函数用C/C++来调用下试试 -- IP 地址: 已登录 来自: 已登录 第 7 楼 2005-06-27,05:17 PM buxiu 职务: 超级管理员 等级: 连长 注册: 2005年6月26日 积分: 206 精华: 8 发贴: 72 通过例子学习Lua(7) 发信人: jUYI (我很笨但我引以为荣),信区: AnsiC 标 题: 通过例子学习Lua(7) 发信站: 瀚海星云 (2004年12月17日02:02:34 星期五),站内信件 WWWPOST 通过例子学习Lua(7) 通过例子学习Lua(7) ---- Lua中调用C/C++函数 1.前言 上次偶说到从C/C++中调用Lua的函数,然后就有朋友问从Lua中如何调用C/C++的 函数,所以偶们这次就来说说这个问题. 首先偶们会在C++中建立一个函数,然后 告知Lua有这个函数,最后再执行它. 另外,由于函数不是在Lua中定义的,所以 无法确定函数的正确性,可能在调用过程中会出错,因此偶们还会说说Lua出错处 理的问题. 2.Lua中调用C函数 在lua中是以函数指针的形式调用函数,并且所有的函数指针都必须满足如下此种 类型: typedef int (*lua_CFunction) (lua_State *L); 也就是说,偶们在C++中定义函数时必须以lua_State为参数,以int为返回值才能 被Lua所调用. 但是不要忘记了,偶们的lua_State是支持栈的,所以通过栈可以 传递无穷个参数,大小只受内存大小限制. 而返回的int值也只是指返回值的个数 真正的返回值都存储在lua_State的栈中. 偶们通常的做法是做一个wrapper,把 所有需要调用的函数都wrap一下,这样就可以调用任意的函数了. 下面这个例子是一个C++的average()函数,它将展示如何用多个参数并返回多个值 例e14.cpp #include <stdio.h> extern "C" { #include "lua.h" #include "lualib.h" #include "lauxlib.h" } /* the Lua interpreter */ lua_State* L; static int average(lua_State *L) { /* get number of arguments */ int n = lua_gettop(L); double sum = 0; int i; /* loop through each argument */ for (i = 1; i <= n; i++) { /* total the arguments */ sum += lua_tonumber(L,i); } /* push the average */ lua_pushnumber(L,sum / n); /* push the sum */ lua_pushnumber(L,sum); /* return the number of results */ return 2; } int main ( int argc,char *argv[] ) { /* initialize Lua */ L = lua_open(); /* load Lua base libraries */ lua_baselibopen(L); /* register our function */ lua_register(L,"average",average); /* run the script */ lua_dofile(L,"e15.lua"); /* cleanup Lua */ lua_close(L); return 0; } 例e15.lua -- call a C++ function avg,sum = average(10,20,30,40,50) print("The average is ",avg) print("The sum is ",sum) 程序说明: * lua_gettop()的作用是返回栈顶元素的序号. 由于Lua的栈是从1开始编号的,所以栈顶元素的序号也相当于栈中的元素个数. 在这里,栈中元素的个数就 是传入的参数个数. * for循环计算所有传入参数的总和. 这里用到了数值转换lua_tonumber(). * 然后偶们用lua_pushnumber()把平均值和总和push到栈中. * 最后,偶们返回2,表示有两个返回值. * 偶们虽然在C++中定义了average()函数,但偶们的Lua程序并不知道,所以需 要在main函数中加入 /* register our function */ lua_register(L,average); 这两行的作用就是告诉e15.lua有average()这样一个函数. * 这个程序可以存成cpp也可以存成c,如果以.c为扩展名就不需要加extern "C" 编译的方法偶们上次说过了,方法相同. e15.lua执行的方法只能用上例中的C++中执行,而不能用命令行方式执行. 3.错误处理 在上例中,偶们没有对传入的参数是否为数字进行检测,这样做不好. 所以这里偶 们再加上错误处理的片断. 把这段加在for循环之内: if (!lua_isnumber(L,i)) { lua_pushstring(L,"Incorrect argument to 'average'"); lua_error(L); } 这段的作用就是检测传入的是否为数字. 加上这段之后,偶们debug的时候就会简单许多. 对于结合两种语言的编程,它们之 间传递数据的正确性检测是非常重要的. 这里有别人写好的例子: VC的 http://tonyandpaige.com/tutorials/luaavg.zip Linux的 http://tonyandpaige.com/tutorials/luaavg.tar.gz 至此,Lua与C的结合就基本讲完了,下次偶要开始说说Lua与面向对象. 但是偶自己还没有学完,所以大家可能要多等两天了. Sorry!