Lua教程

Lua 入门教程

Lua 入门教程

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 是巴西里约热内卢天主教大学（Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro）里的一个研究小组，由Roberto Ierusalimschy、Waldemar Celes 和 Luiz Henrique de Figueiredo所组成并于1993年开发。

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设计目的

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。

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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。

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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

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第一个 Lua 程序

接下来我们使用 Lua 来输出"Hello World!"

实例(Lua 5.3)

print("Hello World!")

尝试一下 »

运行后，会在屏幕上显示 Hello, world!。

Lua 环境安装

由 sf0501 创建，Loen 最后一次修改 2015-09-08

Lua 环境安装

Linux 系统上安装

Linux & Mac上安装 Lua 安装非常简单，只需要下载源码包并在终端解压编译即可，本文使用了5.3.0版本进行安装：

curl -R -O http://www.lua.org/ftp/lua-5.3.0.tar.gz
tar zxf lua-5.3.0.tar.gz
cd lua-5.3.0
make linux test
make install

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Mac OS X 系统上安装

curl -R -O http://www.lua.org/ftp/lua-5.3.0.tar.gz
tar zxf lua-5.3.0.tar.gz
cd lua-5.3.0
make macosx test
make install

接下来我们创建一个 helloWorld.lua:

print("Hello World!")

执行以下命令:

$ lua helloWorld

输出结果为：

Hello World!

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Window 系统上安装 Lua

window下你可以使用一个叫"SciTE"的IDE环境来执行lua程序，下载地址为：

• Github 下载地址：https://github.com/rjpcomputing/luaforwindows/releases

双击安装后即可在该环境下编写 Lua 程序并运行。

你也可以使用 Lua 官方推荐的方法使用 LuaDist：http://luadist.org/

如果安装的时候报错: lua.c:80:31: fatal error: readline/readline.h: No such file or directory

解决方法: 缺少libreadline-dev依赖包

centos 系统: yum install readline-devel
debian 系统: apt-get install libreadline-dev

Lua 基本语法

由 sf0501 创建，youj 最后一次修改 2015-09-06

Lua 基本语法

Lua 学习起来非常简单，我们可以创建第一个 Lua 程序！

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第一个 Lua 程序

交互式编程

Lua 提供了交互式编程模式。我们可以在命令行中输入程序并立即查看效果。

Lua 交互式编程模式可以通过命令 lua -i 或 lua 来启用：

$ lua -i 
$ Lua 5.3.0  Copyright (C) 1994-2015 Lua.org, PUC-Rio
> 

在命令行中，输入以下命令:

> print("Hello World！")

接着我们按下回车键，输出结果如下：

> print("Hello World！")
Hello World！
> 

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脚本式编程

我们可以将 Lua 程序代码保持到一个以 lua 结尾的文件，并执行，该模式称为脚本式编程，如我们将如下代码存储在名为 hello.lua 的脚本文件中：

print("Hello World！")
print("www.w3cschool.cn")

使用 lua 名执行以上脚本，输出结果为：

$ lua test.lua
Hello World！
www.w3cschool.cn

我们也可以将代码修改为如下形式来执行脚本（在开头添加：#!/usr/local/bin/lua）：

#!/usr/local/bin/lua

print("Hello World！")
print("www.w3cschool.cn")

以上代码中，我们指定了 Lua 的解释器 /usr/local/bin directory。加上 # 号标记解释器会忽略它。接下来我们为脚本添加可执行权限，并执行：

./test.lua 
Hello World！
www.w3cschool.cn

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注释

单行注释

两个减号是单行注释:

--

多行注释

--[[
 多行注释
 多行注释
 --]]

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标示符

Lua 标示符用于定义一个变量，函数获取其他用户定义的项。标示符以一个字母 A 到 Z 或 a 到 z 或下划线 _ 开头后加上0个或多个字母，下划线，数字（0到9）。

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。

Lua 不允许使用特殊字符如 @, $, 和 % 来定义标示符。 Lua 是一个区分大小写的编程语言。因此在 Lua 中 W3c 与 w3c 是两个不同的标示符。以下列出了一些正确的标示符：

mohd         zara      abc     move_name    a_123
myname50     _temp     j       a23b9        retVal

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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。

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全局变量

在默认情况下，变量总是认为是全局的。

全局变量不需要声明，给一个变量赋值后即创建了这个全局变量，访问一个没有初始化的全局变量也不会出错，只不过得到的结果是：nil。

> print(b)
nil
> b=10
> print(b)
10
> 

如果你想删除一个全局变量，只需要将变量赋值为nil。

b = nil
print(b)      --> nil

这样变量b就好像从没被使用过一样。换句话说, 当且仅当一个变量不等于nil时，这个变量即存在。

Lua 数据类型

由 sf0501 创建，youj 最后一次修改 2015-09-10

Lua 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。

我们可以使用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

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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

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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"假"，其他的都为"真":

print(type(true))
print(type(false))
print(type(nil))
 
if type(false) or type(nil) then
    print("false and nil are false!")
else
    print("other is true!")
end

以上代码执行结果如下：

$ lua test.lua 
boolean
boolean
nil
false and nil are false!

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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：

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))

运行实例 »

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。

html = [[



    w3cschoolW3Cschool教程


]]
print(html)

以下代码执行结果为：

    w3cschoolW3Cschool教程

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：

> len = "www.w3cschool.cn"
> print(#len)
16
> print(#"www.w3cschool.cn")
16
> 

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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:

-- 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。

注意：Lua 中的表（table）只能遍历打印，直接打印会打印出table加一串数字

-- 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

---

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:

-- 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 anonymous(tab, fun)
    for k, v in pairs(tab) do
        print(fun(k, v))
    end
end
tab = { key1 = "val1", key2 = "val2" }
anonymous(tab, function(key, val)
    return key .. " = " .. val
end)

脚本执行结果为：

$ lua function_test2.lua 
key1 = val1
key2 = val2

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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。

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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。

Lua 变量

由 sf0501 创建，youj 最后一次修改 2015-09-27

Lua 变量

变量在使用前，必须在代码中进行声明，即创建该变量。编译程序执行代码之前编译器需要知道如何给语句变量开辟存储区，用于存储变量的值。

Lua 变量有三种类型：全局变量、局部变量、表中的域。

函数外的变量默认为全局变量，除非用 local 显示声明。函数内变量与函数的参数默认为局部变量。

局部变量的作用域为从声明位置开始到所在语句块结束（或者是直到下一个同名局部变量的声明）。

变量的默认值均为 nil。

如果没有用local定义,即使在函数内部定义的变量也是全局变量!

-- test.lua 文件脚本
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           -- 全局变量
    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

---

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       <-->       a=10; b=2*x

遇到赋值语句Lua会先计算右边所有的值然后再执行赋值操作，所以我们可以这样进行交换变量的值：

x, y = y, x                     -- swap 'x' for 'y'
a[i], a[j] = a[j], a[i]         -- swap 'a[i]' for 'a[i]'

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：

a. 变量个数 > 值的个数             按变量个数补足nil
b. 变量个数 < 值的个数             多余的值会被忽略 

例如：

a, b, c = 0, 1
print(a,b,c)             --> 0   1   nil
 
a, b = a+1, b+1, b+2     -- value of b+2 is ignored
print(a,b)               --> 1   2
 
a, b, c = 0
print(a,b,c)             --> 0   nil   nil

上面最后一个例子是一个常见的错误情况，注意：如果要对多个变量赋值必须依次对每个变量赋值。

a, b, c = 0, 0, 0
print(a,b,c)             --> 0   0   0

多值赋值经常用来交换变量，或将函数调用返回给变量：

a, b = f()

f()返回两个值，第一个赋给a，第二个赋给b。

应该尽可能的使用局部变量，有两个好处：

• \1. 避免命名冲突。
• \2. 访问局部变量的速度比全局变量更快。

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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
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

例如：

> site = {}
> site["key"] = "www.w3cschool.cn"
> print(site["key"])
www.w3cschool.cn
> print(site.key)
www.w3cschool.cn

Lua 循环

由 sf0501 创建，youj 最后一次修改 2015-09-05

Lua 循环

很多情况下我们需要做一些有规律性的重复操作，因此在程序中就需要重复执行某些语句。

一组被重复执行的语句称之为循环体，能否继续重复，决定循环的终止条件。

循环结构是在一定条件下反复执行某段程序的流程结构，被反复执行的程序被称为循环体。

循环语句是由循环体及循环的终止条件两部分组成的。

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。
Lua 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、for、do..while）

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循环控制语句

循环控制语句用于控制程序的流程， 以实现程序的各种结构方式。

Lua 支持以下循环控制语句：

控制语句	描述
break 语句	退出当前循环或语句，并开始脚本执行紧接着的语句。

---

无限循环

在循环体中如果条件永远为 true 循环语句就会永远执行下去，以下以 while 循环为例：

while( true )
do
   print("循环将永远执行下去")
end

Lua while 循环

Lua 循环

Lua 编程语言中 while 循环语句在判断条件为 true 时会重复执行循环体语句。

语法

Lua 编程语言中 while 循环语法：

while(condition)
do
   statements
end

statements(循环体语句) 可以是一条或多条语句，condition(条件) 可以是任意表达式，在 condition(条件) 为 true 时执行循环体语句。

流程图如下：

在以上流程图中我们可以看出在condition(条件)为 false 时会跳过当前循环并开始脚本执行紧接着的语句。

实例

以下实例循环输出 a 的值：

a=10
while( a < 20 )
do
   print("a 的值为:", a)
   a = a+1
end

执行以上代码，输出结果如下：

a 的值为:  10
a 的值为:  11
a 的值为:  12
a 的值为:  13
a 的值为:  14
a 的值为:  15
a 的值为:  16
a 的值为:  17
a 的值为:  18
a 的值为:  19

Lua for 循环

Lua 循环

Lua 编程语言中 for 循环语句可以重复执行指定语句，重复次数可在 for 语句中控制。

Lua 编程语言中 for语句有两大类：：

• 数值for循环
• 泛型for循环

---

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  
    <执行体>  
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。

实例

for i=1,f(x) do
    print(i)
end
 
for i=10,1,-1 do
    print(i)
end

for的三个表达式在循环开始前一次性求值，以后不再进行求值。比如上面的f(x)只会在循环开始前执行一次，其结果用在后面的循环中。

验证如下:

#!/usr/local/bin/lua  
function f(x)  
    print("function")  
    return x*2   
end  
for i=1,f(5) do print(i)  
end  

以上实例输出结果为：

function
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

可以看到 函数f(x)只在循环开始前执行一次。

---

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。

Lua 编程语言中泛型for循环语法格式:

--打印数组a的所有值  
for i,v in ipairs(a) 
    do print(v) 
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。

实例

循环数组 days：

#!/usr/local/bin/lua  
days = {"Suanday","Monday","Tuesday","Wednesday","Thursday","Friday","Saturday"}  
for i,v in ipairs(days) do  print(v) end   

以上实例输出结果为：

Suanday
Monday
Tuesday
Wednesday
Thursday
Friday
Saturday

Lua repeat...until 循环

Lua 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d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。

语法

Lua 编程语言中 repeat...until 循环语法格式:

repeat
   statements
while( condition )

repeat...until 是条件后行,所以repeat...until 的循环体里面至少要运行一次。

statements(循环体语句) 可以是一条或多条语句，condition(条件) 可以是任意表达式，在 condition(条件) 为 true 时执行循环体语句。

在condition(条件)为 false 时会跳过当前循环并开始脚本执行紧接着的语句。

Lua repeat...until 循环流程图如下：

实例

--[ 变量定义 --]
a = 10
--[ 执行循环 --]
repeat
   print("a的值为:", a)
   a = a + 1
until( a > 15 )

执行以上代码，程序输出结果为：

a的值为:   10
a的值为:   11
a的值为:   12
a的值为:   13
a的值为:   14
a的值为:   15

Lua 循环嵌套

Lua 循环

Lua 编程语言中允许循环中嵌入循环。以下实例演示了 Lua 循环嵌套的应用。

语法

Lua 编程语言中 for 循环嵌套语法格式:

for init,max/min value, increment
do
   for init,max/min value, increment
   do
      statements
   end
   statements
end

Lua 编程语言中 while 循环嵌套语法格式:

while(condition)
do
   while(condition)
   do
      statements
   end
   statements
end

Lua 编程语言中 repeat...until 循环嵌套语法格式:

repeat
   statements
   repeat
      statements
   until( condition )
until( condition )

除了以上同类型循环嵌套外，我们还可以使用不同的循环类型来嵌套，如 for 循环体中嵌套 while 循环。

实例

以下实例使用了for循环嵌套:

j =2
for i=2,10 do
   for j=2,(i/j) , 2 do
      if(not(i%j)) 
      then
         break 
      end
      if(j > (i/j))then
         print("i 的值为：",i)
      end
   end
end

以上代码执行结果为：

i 的值为：  8
i 的值为：  9
i 的值为：  10

Lua break 语句

Lua 循环

Lua 编程语言 break 语句插入在循环体中，用于退出当前循环或语句，并开始脚本执行紧接着的语句。

如果你使用循环嵌套，break语句将停止最内层循环的执行，并开始执行的外层的循环语句。

语法

Lua 编程语言中 break 语句语法格式:

break

流程图：

实例

以下实例执行 while 循环，在变量 a 小于 20 时输出 a 的值，并在 a 大于 15 时终止执行循环：

--[ 定义变量 --]
a = 10

--[ while 循环 --]
while( a < 20 )
do
   print("a 的值为:", a)
   a=a+1
   if( a > 15)
   then
      --[ 使用 break 语句终止循环 --]
      break
   end
end

以上代码执行结果如下：

a 的值为:  10
a 的值为:  11
a 的值为:  12
a 的值为:  13
a 的值为:  14
a 的值为:  15

Lua 流程控制

由 sf0501 创建，youj 最后一次修改 2015-09-05

Lua 流程控制

Lua 编程语言流程控制语句通过程序设定一个或多个条件语句来设定。在条件为 true 时执行指定程序代码，在条件为 false 时执行其他指定代码。

以下是典型的流程控制流程图：

控制结构的条件表达式结果可以是任何值，Lua认为false和nil为假，true 和非nil为真。

要注意的是Lua中 0 为 true：

--[ 0 为true ]
if(0)
then
    print("0 为真")
end

以上代码输出结果为：

0 为真

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 。

Lua if 语句

Lua 流程控制

Lua 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。

Lua if 语句语法格式如下： if(布尔表达式) then --[ 在布尔表达式为 true 时执行的语句 --] end 在布尔表达式为 true 时会if中的代码块会被执行，在布尔表达式为 false 时，紧跟在 if 语句 end 之后的代码会被执行。 Lua认为false和nil为假，true 和非nil为真。要注意的是Lua中 0 为 true。 if 语句流程图如下：

实例

以下实例用于判断变量 a 的值是否小于 20：

--[ 定义变量 --]
a = 10;

--[ 使用 if 语句 --]
if( a < 20 )
then
   --[ if 条件为 true 时打印以下信息 --]
   print("a 小于 20" );
end
print("a 的值为:", a);

以上代码执行结果如下：

a 小于 20
a 的值为:  10

Lua if...else 语句

Lua 流程控制

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if...else 语句

Lua 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 语句代码块。

Lua if...else 语句语法格式如下：

if(布尔表达式)
then
   --[ 布尔表达式为 true 时执行该语句块 --]
else
   --[ 布尔表达式为 false 时执行该语句块 --]
end

在布尔表达式为 true 时会if中的代码块会被执行，在布尔表达式为 false 时，else 的代码块会被执行。

Lua认为false和nil为假，true 和非nil为真。要注意的是Lua中 0 为 true。

if 语句流程图如下：

实例

以下实例用于判断变量 a 的值：

--[ 定义变量 --]
a = 100;
--[ 检查条件 --]
if( a < 20 )
then
   --[ if 条件为 true 时执行该语句块 --]
   print("a 小于 20" )
else
   --[ if 条件为 false 时执行该语句块 --]
   print("a 大于 20" )
end
print("a 的值为 :", a)

以上代码执行结果如下：

a 大于 20
a 的值为 : 100

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if...else if...else 语句

Lua if 语句可以与 else if...else 语句搭配使用, 在 if 条件表达式为 false 时执行 else if...else 语句代码块，用于检测多个条件语句。

Lua if...else if...else 语句语法格式如下：

if( 布尔表达式 1)
then
   --[ 在布尔表达式 1 为 true 时执行该语句块 --]

else if( 布尔表达式 2)
   --[ 在布尔表达式 2 为 true 时执行该语句块 --]

else if( 布尔表达式 3)
   --[ 在布尔表达式 3 为 true 时执行该语句块 --]
else 
   --[ 如果以上布尔表达式都不为 true 则执行该语句块 --]
end

实例

以下实例对变量 a 的值进行判断：

--[ 定义变量 --]
a = 100

--[ 检查布尔条件 --]
if( a == 10 )
then
   --[ 如果条件为 true 打印以下信息 --]
   print("a 的值为 10" )
elseif( a == 20 )
then   
   --[ if else if 条件为 true 时打印以下信息 --]
   print("a 的值为 20" )
elseif( a == 30 )
then
   --[ if else if condition 条件为 true 时打印以下信息 --]
   print("a 的值为 30" )
else
   --[ 以上条件语句没有一个为 true 时打印以下信息 --]
   print("没有匹配 a 的值" )
end
print("a 的真实值为: ", a )

以上代码执行结果如下：

没有匹配 a 的值
a 的真实值为:    100

ua if 嵌套语句

Lua 流程控制

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if...else 语句

Lua if 语句允许嵌套, 这就意味着你可以在一个 if 或 else if 语句中插入其他的 if 或 else if 语句。

Lua if 嵌套语句语法格式如下： if( 布尔表达式 1) then --[ 布尔表达式 1 为 true 时执行该语句块 --] if(布尔表达式 2) then --[ 布尔表达式 2 为 true 时执行该语句块 --] end end 你可以用同样的方式嵌套 else if...else 语句。

实例

以下实例用于判断变量 a 和 b 的值：

--[ 定义变量 --]
a = 100;
b = 200;

--[ 检查条件 --]
if( a == 100 )
then
   --[ if 条件为 true 时执行以下 if 条件判断 --]
   if( b == 200 )
   then
      --[ if 条件为 true 时执行该语句块 --]
      print("a 的值为 100 b 的值为 200" );
   end
end
print("a 的值为 :", a );
print("b 的值为 :", b );

以上代码执行结果如下：

a 的值为 100 b 的值为 200
a 的值为 : 100
b 的值为 : 200

Lua 函数

由 sf0501 创建，陈 最后一次修改 2015-09-28

Lua 函数

在Lua中，函数是对语句和表达式进行抽象的主要方法。既可以用来处理一些特殊的工作，也可以用来计算一些值。

Lua 提供了许多的内建函数，你可以很方便的在程序中调用它们，如print()函数可以将传入的参数打印在控制台上。

Lua 函数主要有两种用途：

• 1.完成指定的任务，这种情况下函数作为调用语句使用；
• 2.计算并返回值，这种情况下函数作为赋值语句的表达式使用。

函数定义

Lua 编程语言函数定义格式如下：

optional_function_scope function function_name( argument1, argument2, argument3..., argumentn)
   function_body
 return result_params_comma_separated
end

解析：

• optional_function_scope

• : 该参数是可选的指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。

• 实例

• 以下实例定义了函数 max()，参数为 num1, num2，用于比较两值的大小，并返回最大值：

• --[[ 函数返回两个值的最大值 --]]
  function max(num1, num2)
  
     if (num1 > num2) then
        result = num1;
     else
        result = num2;
     end
  
     return result; 
  end
  -- 调用函数
  print("两值比较最大值为 ",max(10,4))
  print("两值比较最大值为 ",max(5,6))

• 以上代码执行结果为：

• 两值比较最大值为     10
  两值比较最大值为    6

• Lua 中我们可以将函数作为参数传递给函数，如下实例：

• myprint = function(param)
     print("这是打印函数 -   ##",param,"##")
  end
  
  function add(num1,num2,functionPrint)
     result = num1 + num2
     -- 调用传递的函数参数
     functionPrint(result)
  end
  myprint(10)
  -- myprint 函数作为参数传递
  add(2,5,myprint)

• 以上代码执行结果为：

• 这是打印函数 -   ##   10  ##
  这是打印函数 -   ##   7   ##

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• 多返回值

• Lua函数可以返回多个结果值，比如string.find，其返回匹配串"开始和结束的下标"（如果不存在匹配串返回nil）。

• > s, e = string.find("www.w3cschool.cn", "w3cschool") 
  > print(s, e)
  5   13

• Lua函数中，在return后列出要返回的值得列表即可返回多值，如：

• function maximum (a)
      local mi = 1             -- 最大值索引
      local m = a[mi]          -- 最大值
      for i,val in ipairs(a) do
         if val > m then
             mi = i
             m = val
         end
      end
      return m, mi
  end
  
  print(maximum({8,10,23,12,5}))

• 以上代码执行结果为：

• 23   3

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• 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。

• Lua将函数的参数放在一个叫arg的表中，#arg 表示传入参数的个数。

• 例如，我们计算几个数的平均值：

• function average(...)
     result = 0
     local arg={...}
     for i,v in ipairs(arg) do
        result = result + v
     end
     print("总共传入 " .. #arg .. " 个数")
     return result/#arg
  end
  
  print("平均值为",average(10,5,3,4,5,6))

• 以上代码执行结果为：

• 总共传入 6 个数
  平均值为 5.5

Lua 运算符

由 sf0501 创建，youj 最后一次修改 2015-09-22

Lua 运算符

运算符是一个特殊的符号，用于告诉解释器执行特定的数学或逻辑运算。Lua提供了以下几种运算符类型：

• 算术运算符
• 关系运算符
• 逻辑运算符
• 其他运算符

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算术运算符

下表列出了 Lua 语言中的常用算术运算符，设定 A 的值为10，B 的值为 20：

操作符	描述	实例
+	加法	A + B 输出结果 30
-	减法	A - B 输出结果 -10
*	乘法	A * B 输出结果 200
/	除法	B / A w输出结果 2
%	取余	B % A 输出结果 0
^	乘幂	A^2 输出结果 100
-	负号	-A 输出结果v -10

实例

我们可以通过以下实例来更加透彻的理解算术运算符的应用：

a = 21
b = 10
c = a + b
print("Line 1 - c 的值为 ", c )
c = a - b
print("Line 2 - c 的值为 ", c )
c = a * b
print("Line 3 - c 的值为 ", c )
c = a / b
print("Line 4 - c 的值为 ", c )
c = a % b
print("Line 5 - c 的值为 ", c )
c = a^2
print("Line 6 - c 的值为 ", c )
c = -a
print("Line 7 - c 的值为 ", c )

以上程序执行结果为：

Line 1 - c 的值为  31
Line 2 - c 的值为  11
Line 3 - c 的值为  210
Line 4 - c 的值为  2.1
Line 5 - c 的值为  1
Line 6 - c 的值为  441
Line 7 - c 的值为  -21

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关系运算符

下表列出了 Lua 语言中的常用关系运算符，设定 A 的值为10，B 的值为 20：

操作符	描述	实例
==	等于，检测两个值是否相等，相等返回 true，否则返回 false	(A == B) 为 false。
~=	不等于，检测两个值是否相等，相等返回 false，否则返回 true<	(A ~= B) 为 true。
>	大于，如果左边的值大于右边的值，返回 true，否则返回 false	(A > B) 为 false。
<	小于，如果左边的值大于右边的值，返回 false，否则返回 true	(A < B) 为 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	(A >= B) is not true.
<=	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	(A <= B) is true.

实例

我们可以通过以下实例来更加透彻的理解关系运算符的应用：

a = 21
b = 10

if( a == b )
then
   print("Line 1 - a 等于 b" )
else
   print("Line 1 - a 不等于 b" )
end

if( a ~= b )
then
   print("Line 2 - a 不等于 b" )
else
   print("Line 2 - a 等于 b" )
end

if ( a < b )
then
   print("Line 3 - a 小于 b" )
else
   print("Line 3 - a 大于等于 b" )
end

if ( a > b ) 
then
   print("Line 4 - a 大于 b" )
else
   print("Line 5 - a 小于等于 b" )
end

-- 修改 a 和 b 的值
a = 5
b = 20
if ( a <= b ) 
then
   print("Line 5 - a 小于等于  b" )
end

if ( b >= a ) 
then
   print("Line 6 - b 大于等于 a" )
end

以上程序执行结果为：

Line 1 - a 不等于 b
Line 2 - a 不等于 b
Line 3 - a 大于等于 b
Line 4 - a 大于 b
Line 5 - a 小于等于  b
Line 6 - b 大于等于 a

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逻辑运算符

下表列出了 Lua 语言中的常用逻辑运算符，设定 A 的值为 true，B 的值为 false：

操作符	描述	实例
and	逻辑与操作符。 如果两边的操作都为 true 则条件为 true。	(A and B) 为 false。
or	逻辑或操作符。 如果两边的操作任一一个为 true 则条件为 true。	(A or B) 为 true。
not	逻辑非操作符。与逻辑运算结果相反，如果条件为 true，逻辑非为 false。	not(A and B) 为 true。

实例

我们可以通过以下实例来更加透彻的理解逻辑运算符的应用：

a = true
b = true

if ( a and b )
then
   print("a and b - 条件为 true" )
end

if ( a or b )
then
   print("a or b - 条件为 true" )
end

print("---------分割线---------" )

-- 修改 a 和 b 的值
a = false
b = true

if ( a and b )
then
   print("a and b - 条件为 true" )
else
   print("a and b - 条件为 false" )
end

if ( not( a and b) )
then
   print("not( a and b) - 条件为 true" )
else
   print("not( a and b) - 条件为 false" )
end

以上程序执行结果为：

a and b - 条件为 true
a or b - 条件为 true
---------分割线---------
a and b - 条件为 false
not( a and b) - 条件为 true

---

其他运算符

下表列出了 Lua 语言中的连接运算符与计算表或字符串长度的运算符：

操作符	描述	实例
..	连接两个字符串	a..b ，其中 a 为 "Hello " ， b 为 "World", 输出结果为 "Hello World"。
#	一元运算符，返回字符串或表的长度。	#"Hello" 返回 5

实例

我们可以通过以下实例来更加透彻的理解连接运算符与计算表或字符串长度的运算符的应用：

a = "Hello "
b = "World"

print("连接字符串 a 和 b ", a..b )

print("b 字符串长度 ",#b )

print("字符串 Test 长度 ",#"Test" )

print("w3cschool在线教程网址长度 ",#"www.w3cschool.cn" )

以上程序执行结果为：

连接字符串 a 和 b     Hello World
b 字符串长度    5
字符串 Test 长度  4
w3cschool在线教程网址长度    16

---

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。

a+i < b/2+1          <-->       (a+i) < ((b/2)+1)
5+x^2*8              <-->       5+((x^2)*8)
a < y and y <= z     <-->       (a < y) and (y <= z)
-x^2                 <-->       -(x^2)
x^y^z                <-->       x^(y^z)

实例

我们可以通过以下实例来更加透彻的了解 Lua 语言运算符的优先级：

a = 20
b = 10
c = 15
d = 5

e = (a + b) * c / d;-- ( 30 * 15 ) / 5
print("(a + b) * c / d 运算值为  :",e )

e = ((a + b) * c) / d; -- (30 * 15 ) / 5
print("((a + b) * c) / d 运算值为 :",e )

e = (a + b) * (c / d);-- (30) * (15/5)
print("(a + b) * (c / d) 运算值为 :",e )

e = a + (b * c) / d;  -- 20 + (150/5)
print("a + (b * c) / d 运算值为   :",e )

以上程序执行结果为：

(a + b) * c / d 运算值为   :  90.0
((a + b) * c) / d 运算值为 :  90.0
(a + b) * (c / d) 运算值为 :  90.0
a + (b * c) / d 运算值为   :  50.0

Lua 字符串

由 sf0501 创建，youj 最后一次修改 2015-09-26

Lua 字符串

字符串或串(String)是由数字、字母、下划线组成的一串字符。

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。

以上三种方式的字符串实例如下：

string1 = "Lua"
print("\"字符串 1 是\"",string1)
string2 = 'w3cschool.cn'
print("字符串 2 是",string2)
string3 = [["Lua 教程"]]
print("字符串 3 是",string3)

以上代码执行输出结果为：

"字符串 1 是" Lua
字符串 2 是    w3cschool.cn
字符串 3 是   "Lua 教程"

转义字符用于表示不能直接显示的字符，比如后退键，回车键，等。如在字符串转换双引号可以使用 """。

所有的转义字符和所对应的意义：

转义字符	意义	ASCII码值（十进制）
\a	响铃(BEL)	007
\b	退格(BS) ，将当前位置移到前一列	008
\f	换页(FF)，将当前位置移到下页开头	012
\n	换行(LF) ，将当前位置移到下一行开头	010
\r	回车(CR) ，将当前位置移到本行开头	013
\t	水平制表(HT) （跳到下一个TAB位置）	009
\v	垂直制表(VT)	011
\	代表一个反斜线字符'''	092
'	代表一个单引号（撇号）字符	039
"	代表一个双引号字符	034
	空字符(NULL)	000
\ddd	1到3位八进制数所代表的任意字符	三位八进制
\xhh	1到2位十六进制所代表的任意字符	二位十六进制

---

字符串操作

Lua 提供了很多的方法来支持字符串的操作：

序号	方法 & 用途
1	string.upper(argument): 字符串全部转为大写字母。
2	string.lower(argument): 字符串全部转为小写字母。
3	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 要替换的字符，num 替换次数（可以忽略，则全部替换），如： > string.gsub("aaaa","a","z",3); zzza 3
4	string.find (str, substr, [init, [end]]) 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.find("Hello Lua user", "Lua", 1) 7 9
5	string.reverse(arg) 字符串反转> string.reverse("Lua") auL
6	string.format(...) 返回一个类似printf的格式化字符串 > string.format("the value is:%d",4) the value is:4
7	string.char(arg) 和 string.byte(arg[,int]) char 将整型数字转成字符并连接， byte 转换字符为整数值(可以指定某个字符，默认第一个字符)。 > string.char(97,98,99,100) abcd string.byte("ABCD",4) 68 string.byte("ABCD") 65
8	string.len(arg) 计算字符串长度。 string.len("abc") 3
9	string.rep(string, n)) 返回字符串string的n个拷贝 > string.rep("abcd",2) abcdabcd
10	.. 链接两个字符串 > print("www.w3cschool"..".cn") www.w3cschool.cn

字符串大小写转换

以下实例演示了如何对字符串大小写进行转换：

string1 = "Lua";
print(string.upper(string1))
print(string.lower(string1))

以上代码执行结果为：

LUA
lua

字符串查找与反转

以下实例演示了如何对字符串进行查找与反转操作：

string = "Lua Tutorial"
-- 查找字符串
print(string.find(string,"Tutorial"))
reversedString = string.reverse(string)
print("新字符串为",reversedString)

以上代码执行结果为：

5    12
新字符串为   lairotuT auL

字符串格式化

以下实例演示了如何对字符串进行格式化操作：

string1 = "Lua"
string2 = "Tutorial"
number1 = 10
number2 = 20
-- 基本字符串格式化
print(string.format("基本格式化 %s %s",string1,string2))
-- 日期格式化
date = 2; month = 1; year = 2014
print(string.format("日期格式化 %02d/%02d/%03d", date, month, year))
-- 十进制格式化
print(string.format("%.4f",1/3))

以上代码执行结果为：

基本格式化 Lua Tutorial
日期格式化 02/01/2014
0.3333

字符与整数相互转换

以下实例演示了字符与整数相互转换：

-- 字符转换
-- 转换第一个字符
print(string.byte("Lua"))
-- 转换第三个字符
print(string.byte("Lua",3))
-- 转换末尾第一个字符
print(string.byte("Lua",-1))
-- 第二个字符
print(string.byte("Lua",2))
-- 转换末尾第二个字符
print(string.byte("Lua",-2))
-- 整数 ASCII 码转换为字符
print(string.char(97))

以上代码执行结果为：

76
97
97
117
117
a

其他常用函数

以下实例演示了其他字符串操作，如计算字符串长度，字符串连接，字符串复制等：

string1 = "www."
string2 = "w3cschool"
string3 = ".cn"
-- 使用 .. 进行字符串连接
print("连接字符串",string1..string2..string3)
-- 字符串长度
print("字符串长度 ",string.len(string2))
-- 字符串复制 2 次
repeatedString = string.rep(string2,2)
print(repeatedString)

以上代码执行结果为：

连接字符串     www.w3cschool.cn
字符串长度     9
w3cschoolw3cschool

Lua 数组

由 sf0501 创建， 最后一次修改 2015-09-29

Lua 数组

数组，就是相同数据类型的元素按一定顺序排列的集合，可以是一维数组和多维数组。

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。

---

一维数组

一维数组是最简单的数组，其逻辑结构是线性表。一维数组可以用for循环出数组中的元素，如下实例：

array = {"Lua", "Tutorial"}

for i= 0, 2 do
   print(array[i])
end

以上代码执行输出结果为：

nil
Lua
Tutorial

正如你所看到的，我们可以使用整数索引来访问数组元素，如果知道的索引没有值则返回nil。

在 Lua 索引值是以 1 为起始，但你也可以指定 0 开始。

除此外我们还可以以负数为数组索引值：

array = {}

for i= -2, 2 do
   array[i] = i *2
end

for i = -2,2 do
   print(array[i])
end

以上代码执行输出结果为：

-4
-2
0
2
4

---

多维数组

多维数组即数组中包含数组或一维数组的索引键对应一个数组。

以下是一个三行三列的阵列多维数组：

-- 初始化数组
array = {}
for i=1,3 do
   array[i] = {}
      for j=1,3 do
         array[i][j] = i*j
      end
end

-- 访问数组
for i=1,3 do
   for j=1,3 do
      print(array[i][j])
   end
end

以上代码执行输出结果为：

1
2
3
2
4
6
3
6
9

不同索引键的三行三列阵列多维数组：

-- 初始化数组
array = {}
maxRows = 3
maxColumns = 3
for row=1,maxRows do
   for col=1,maxColumns do
      array[row*maxColumns +col] = row*col
   end
end

-- 访问数组
for row=1,maxRows do
   for col=1,maxColumns do
      print(array[row*maxColumns +col])
   end
end

以上代码执行输出结果为：

1
2
3
2
4
6
3
6
9

正如你所看到的，以上的实例中，数组设定了指定的索引值，这样可以避免出现 nil 值，有利于节省内存空间。

Lua 迭代器

由 sf0501 创建，youj 最后一次修改 2015-09-27

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。

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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

上面代码中，k, v为变量列表；pairs(t)为表达式列表。

查看以下实例:

array = {"Lua", "Tutorial"}

for key,value in ipairs(array) 
do
   print(key, value)
end

以上代码执行输出结果为：

1  Lua
2  Tutorial

以上实例中我们使用了 Lua 默认提供的迭代函数 ipairs。

下面我们看看泛型for的执行过程：

• 首先，初始化，计算in后面表达式的值，表达式应该返回泛型for需要的三个值：迭代函数、状态常量、控制变量；与多值赋值一样，如果表达式返回的结果个数不足三个会自动用nil补足，多出部分会被忽略。
• 第二，将状态常量和控制变量作为参数调用迭代函数（注意：对于for结构来说，状态常量没有用处，仅仅在初始化时获取他的值并传递给迭代函数）。
• 第三，将迭代函数返回的值赋给变量列表。
• 第四，如果返回的第一个值为nil循环结束，否则执行循环体。
• 第五，回到第二步再次调用迭代函数

。在Lua中我们常常使用函数来描述迭代器，每次调用该函数就返回集合的下一个元素。Lua 的迭代器包含以下两种类型：

• 无状态的迭代器
• 多状态的迭代器

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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，因此在循环中我们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。

这种无状态迭代器的典型的简单的例子是ipairs，他遍历数组的每一个元素。

以下实例我们使用了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

以上实例输出结果为：

1   1
2   4
3   9

迭代的状态包括被遍历的表（循环过程中不会改变的状态常量）和当前的索引下标（控制变量），ipairs和迭代函数都很简单，我们在Lua中可以这样实现：

function iter (a, i)
    i = i + 1
    local v = a[i]
    if v then
       return i, v
    end
end
 
function ipairs (a)
    return iter, a, 0
end

当Lua调用ipairs(a)开始循环时，他获取三个值：迭代函数iter、状态常量a、控制变量初始值0；然后Lua调用iter(a,0)返回1,a[1]（除非a[1]=nil）；第二次迭代调用iter(a,1)返回2,a[2]……直到第一个nil元素。

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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。

以下实例我们创建了自己的迭代器：

array = {"Lua", "Tutorial"}

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

for element in elementIterator(array)
do
   print(element)
end

以上实例输出结果为：

Lua
Tutorial

以上实例中我们可以看到，elementIterator 内使用了闭包函数，实现计算集合大小并输出各个元素。

Lua table(表)

由 sf0501 创建，youj 最后一次修改 2015-09-16

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：数字、字典等。

Lua table 使用关联型数组，你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，你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。

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table(表)的构造

构造器是创建和初始化表的表达式。表是Lua特有的功能强大的东西。最简单的构造函数是{}，用来创建一个空表。可以直接初始化数组:

-- 初始化表
mytable = {}

-- 指定值
mytable[1]= "Lua"

-- 移除引用
mytable = nil
-- lua 垃圾回收会释放内存

当我们为 table a 并设置元素，然后将 a 赋值给 b，则 a 与 b 都指向同一个内存。如果 a 设置为 nil ，则 b 同样能访问 table 的元素。如果没有指定的变量指向a，Lua的垃圾回收机制会清理相对应的内存。

以下实例演示了以上的描述情况：

-- 简单的 table
mytable = {}
print("mytable 的类型是 ",type(mytable))

mytable[1]= "Lua"
mytable["wow"] = "修改前"
print("mytable 索引为 1 的元素是 ", mytable[1])
print("mytable 索引为 wow 的元素是 ", mytable["wow"])

-- alternatetable和mytable的是指同一个 table
alternatetable = mytable

print("alternatetable 索引为 1 的元素是 ", alternatetable[1])
print("mytable 索引为 wow 的元素是 ", alternatetable["wow"])

alternatetable["wow"] = "修改后"

print("mytable 索引为 wow 的元素是 ", mytable["wow"])

-- 释放变量
alternatetable = nil
print("alternatetable 是 ", alternatetable)

-- mytable 仍然可以访问
print("mytable 索引为 wow 的元素是 ", mytable["wow"])

mytable = nil
print("mytable 是 ", mytable)

以上代码执行结果为：

mytable 的类型是    table
mytable 索引为 1 的元素是  Lua
mytable 索引为 wow 的元素是    修改前
alternatetable 索引为 1 的元素是   Lua
mytable 索引为 wow 的元素是    修改前
mytable 索引为 wow 的元素是    修改后
alternatetable 是    nil
mytable 索引为 wow 的元素是    修改后
mytable 是   nil

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Table 操作

以下列出了 Table 操作常用的方法：

序号	方法 & 用途
1	table.concat (table [, step [, start [, end]]]):concat是concatenate(连锁, 连接)的缩写. table.concat()函数列出参数中指定table的数组部分从start位置到end位置的所有元素, 元素间以指定的分隔符(sep)隔开。
2	table.insert (table, [pos,] value):在table的数组部分指定位置(pos)插入值为value的一个元素. pos参数可选, 默认为数组部分末尾.
3	table.maxn (table)指定table中所有正数key值中最大的key值. 如果不存在key值为正数的元素, 则返回0。(Lua5.2之后该方法已经不存在了,本文使用了自定义函数实现)
4	table.remove (table [, pos])返回table数组部分位于pos位置的元素. 其后的元素会被前移. pos参数可选, 默认为table长度, 即从最后一个元素删起。
5	table.sort (table [, comp])对给定的table进行升序排序。

接下来我们来看下这几个方法的实例。

Table 连接

我们可以使用 concat() 方法来连接两个 table:

fruits = {"banana","orange","apple"}
-- 返回 table 连接后的字符串
print("连接后的字符串 ",table.concat(fruits))

-- 指定连接字符
print("连接后的字符串 ",table.concat(fruits,", "))

-- 指定索引来连接 table
print("连接后的字符串 ",table.concat(fruits,", ", 2,3))

执行以上代码输出结果为：

连接后的字符串     bananaorangeapple
连接后的字符串     banana, orange, apple
连接后的字符串     orange, apple

插入和移除

以下实例演示了 table 的插入和移除操作:

fruits = {"banana","orange","apple"}

-- 在末尾插入
table.insert(fruits,"mango")
print("索引为 4 的元素为 ",fruits[4])

-- 在索引为 2 的键处插入
table.insert(fruits,2,"grapes")
print("索引为 2 的元素为 ",fruits[2])

print("最后一个元素为 ",fruits[5])
table.remove(fruits)
print("移除后最后一个元素为 ",fruits[5])

执行以上代码输出结果为：

索引为 4 的元素为  mango
索引为 2 的元素为   grapes
最后一个元素为     mango
移除后最后一个元素为   nil

Table 排序

以下实例演示了 sort() 方法的使用，用于对 Table 进行排序：

fruits = {"banana","orange","apple","grapes"}
print("排序前")
for k,v in ipairs(fruits) do
  print(k,v)
end

table.sort(fruits)
print("排序后")
for k,v in ipairs(fruits) do
   print(k,v)
end

执行以上代码输出结果为：

排序前
1   banana
2   orange
3   apple
4    grapes
排序后
1  apple
2    banana
3   grapes
4   orange

Table 最大值

table.maxn 在 Lua5.2 之后该方法已经不存在了，我们定义了 table_maxn 方法来实现。

以下实例演示了如何获取 table 中的最大值：

function table_maxn(t)
    local mn = 0
    for k, v in pairs(t) do
        if mn < k then
            mn = k
        end
    end
    return mn
end
tbl = {[1] = "a", [2] = "b", [3] = "c", [26] = "z"}
print("tbl 长度 ", #tbl)
print("tbl 最大值 ", table_maxn(tbl))

执行以上代码输出结果为：

tbl 长度    3
tbl 最大值  26

Lua 模块与包

由 sf0501 创建， 最后一次修改 2015-09-08

Lua 模块与包

模块类似于一个封装库，从 Lua 5.1 开始，Lua 加入了标准的模块管理机制，可以把一些公用的代码放在一个文件里，以 API 接口的形式在其他地方调用，有利于代码的重用和降低代码耦合度。

Lua 的模块是由变量、函数等已知元素组成的 table，因此创建一个模块很简单，就是创建一个 table，然后把需要导出的常量、函数放入其中，最后返回这个 table 就行。以下为创建自定义模块 module.lua，文件代码格式如下：

-- 文件名为 module.lua
-- 定义一个名为 module 的模块
module = {}
 
-- 定义一个常量
module.constant = "这是一个常量"
 
-- 定义一个函数
function module.func1()
    io.write("这是一个公有函数！\n")
end
 
local function func2()
    print("这是一个私有函数！")
end
 
function module.func3()
    func2()
end
 
return module

由上可知，模块的结构就是一个 table 的结构，因此可以像操作调用 table 里的元素那样来操作调用模块里的常量或函数。

上面的 func2 声明为程序块的局部变量，即表示一个私有函数，因此是不能从外部访问模块里的这个私有函数，必须通过模块里的公有函数来调用.

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require 函数

Lua提供了一个名为require的函数用来加载模块。要加载一个模块，只需要简单地调用就可以了。例如：

require("<模块名>")

或者

require "<模块名>"

执行 require 后会返回一个由模块常量或函数组成的 table，并且还会定义一个包含该 table 的全局变量。

-- test_module.php 文件
-- module 模块为上文提到到 module.lua
require("module")
 
print(module.constant)
 
module.func3()

以上代码执行结果为：

这是一个常量
这是一个私有函数！

或者给加载的模块定义一个别名变量，方便调用：

-- test_module2.php 文件
-- module 模块为上文提到到 module.lua
-- 别名变量 m
local m = require("module")
 
print(m.constant)
 
m.func3()

以上代码执行结果为：

这是一个常量
这是一个私有函数！

加载机制

对于自定义的模块，模块文件不是放在哪个文件目录都行，函数 require 有它自己的文件路径加载策略，它会尝试从 Lua 文件或 C 程序库中加载模块。

require 用于搜索 Lua 文件的路径是存放在全局变量 package.path 中，当 Lua 启动后，会以环境变量 LUA_PATH 的值来初始这个环境变量。如果没有找到该环境变量，则使用一个编译时定义的默认路径来初始化。

当然，如果没有 LUA_PATH 这个环境变量，也可以自定义设置，在当前用户根目录下打开 .profile 文件（没有则创建，打开 .bashrc 文件也可以），例如把 "~/lua/" 路径加入 LUA_PATH 环境变量里：

#LUA_PATH
export LUA_PATH="~/lua/?.lua;;"

文件路径以 ";" 号分隔，最后的 2 个 ";;" 表示新加的路径后面加上原来的默认路径。

接着，更新环境变量参数，使之立即生效。

source ~/.profile

这时假设 package.path 的值是：

/Users/dengjoe/lua/?.lua;./?.lua;/usr/local/share/lua/5.1/?.lua;/usr/local/share/lua/5.1/?/init.lua;/usr/local/lib/lua/5.1/?.lua;/usr/local/lib/lua/5.1/?/init.lua

那么调用 require("module") 时就会尝试打开以下文件目录去搜索目标。

/Users/dengjoe/lua/module.lua;
./module.lua
/usr/local/share/lua/5.1/module.lua
/usr/local/share/lua/5.1/module/init.lua
/usr/local/lib/lua/5.1/module.lua
/usr/local/lib/lua/5.1/module/init.lua

如果找过目标文件，则会调用 package.loadfile 来加载模块。否则，就会去找 C 程序库。

搜索的文件路径是从全局变量 package.cpath 获取，而这个变量则是通过环境变量 LUA_CPATH 来初始。

搜索的策略跟上面的一样，只不过现在换成搜索的是 so 或 dll 类型的文件。如果找得到，那么 require 就会通过 package.loadlib 来加载它。

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C 包

Lua和C是很容易结合的，使用C为Lua写包。

与Lua中写包不同，C包在使用以前必须首先加载并连接，在大多数系统中最容易的实现方式是通过动态连接库机制。

Lua在一个叫loadlib的函数内提供了所有的动态连接的功能。这个函数有两个参数:库的绝对路径和初始化函数。所以典型的调用的例子如下:

local path = "/usr/local/lua/lib/libluasocket.so"
local f = loadlib(path, "luaopen_socket")

loadlib函数加载指定的库并且连接到Lua，然而它并不打开库（也就是说没有调用初始化函数），反之他返回初始化函数作为Lua的一个函数，这样我们就可以直接在Lua中调用他。

如果加载动态库或者查找初始化函数时出错，loadlib将返回nil和错误信息。我们可以修改前面一段代码，使其检测错误然后调用初始化函数：

local path = "/usr/local/lua/lib/libluasocket.so"
-- 或者 path = "C:\\windows\\luasocket.dll"，这是 Window 平台下
local f = assert(loadlib(path, "luaopen_socket"))
f()  -- 真正打开库

一般情况下我们期望二进制的发布库包含一个与前面代码段相似的stub文件，安装二进制库的时候可以随便放在某个目录，只需要修改stub文件对应二进制库的实际路径即可。

将stub文件所在的目录加入到LUA_PATH，这样设定后就可以使用require函数加载C库了。

Lua 元表(Metatable)

由 sf0501 创建，youj 最后一次修改 2015-09-07

Lua 元表(Metatable)

在 Lua table 中我们可以访问对应的key来得到value值，但是却无法对两个 table 进行操作。

因此 Lua 提供了元表(Metatable)，允许我们改变table的行为，每个行为关联了对应的元方法。

例如，使用元表我们可以定义Lua如何计算两个table的相加操作a+b。

当Lua试图对两个表进行相加时，先检查两者之一是否有元表，之后检查是否有一个叫"__add"的字段，若找到，则调用对应的值。"__add"等即时字段，其对应的值（往往是一个函数或是table）就是"元方法"。

有两个很重要的函数来处理元表：

• setmetatable(table,metatable): 对指定table设置元表(metatable)，如果元表(metatable)中存在__metatable键值，setmetatable会失败 。
• getmetatable(table): 返回对象的元表(metatable)。

以下实例演示了如何对指定的表设置元表：

mytable = {}                          -- 普通表 
mymetatable = {}                      -- 元表
setmetatable(mytable,mymetatable)     -- 把 mymetatable 设为 mytable 的元表 

以上代码也可以直接写成一行：

mytable = setmetatable({},{})

以下为返回对象元表：

getmetatable(mytable)                 -- 这回返回mymetatable

---

__index 元方法

这是 metatable 最常用的键。

当你通过键来访问 table 的时候，如果这个键没有值，那么Lua就会寻找该table的metatable（假定有metatable）中的__index 键。如果__index包含一个表格，Lua会在表格中查找相应的键。

我们可以在使用 lua 命令进入交互模式查看：

$ lua
Lua 5.3.0  Copyright (C) 1994-2015 Lua.org, PUC-Rio
> other = { foo = 3 } 
> t = setmetatable({}, { __index = other }) 
> t.foo
3
> t.bar
nil

如果__index包含一个函数的话，Lua就会调用那个函数，table和键会作为参数传递给函数。

__index 元方法查看表中元素是否存在，如果不存在，返回结果为 nil；如果存在则由 __index 返回结果。

mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, {
  __index = function(mytable, key)
    if key == "key2" then
      return "metatablevalue"
    else
      return nil
    end
  end
})

print(mytable.key1,mytable.key2)

实例输出结果为：

value1  metatablevalue

实例解析：

• mytable 表赋值为 {key1 = "value1"}。

• mytable 设置了元表，元方法为 __index。

• 在mytable表中查找 key1，如果找到，返回该元素，找不到则继续。

• 在mytable表中查找 key2，如果找到，返回该元素，找不到则继续。

• 判断元表有没有__index方法，如果__index方法是一个函数，则调用该函数。

• 元方法中查看是否传入 "key2" 键的参数（mytable.key2已设置），如果传入 "key2" 参数返回 "metatablevalue"，否则返回 mytable 对应的键值。

我们可以将以上代码简单写成：

mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, { __index = { key2 = "metatablevalue" } })
print(mytable.key1,mytable.key2)

---

__newindex 元方法

__newindex 元方法用来对表更新，__index则用来对表访问 。

当你给表的一个缺少的索引赋值，解释器就会查找__newindex 元方法：如果存在则调用这个函数而不进行赋值操作。

以下实例演示了 __newindex 元方法的应用：

mymetatable = {}
mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, { __newindex = mymetatable })

print(mytable.key1)

mytable.newkey = "新值2"
print(mytable.newkey,mymetatable.newkey)

mytable.key1 = "新值1"
print(mytable.key1,mymetatable.newkey1)

以上实例执行输出结果为：

value1
nil    新值2
新值1    nil

以上实例中表设置了元方法 __newindex，在对新索引键（newkey）赋值时（mytable.newkey = "新值2"），会调用元方法，而不进行赋值。而如果对已存在的索引键（key1），则会进行赋值，而不调用元方法 __newindex。

以下实例使用了 rawset 函数来更新表：

mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, {
  __newindex = function(mytable, key, value)
       rawset(mytable, key, "\""..value.."\"")

  end
})

mytable.key1 = "new value"
mytable.key2 = 4

print(mytable.key1,mytable.key2)

以上实例执行输出结果为：

new value  "4"

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为表添加操作符

以下实例演示了两表相加操作：

-- 计算表中最大值，table.maxn在Lua5.2以上版本中已无法使用
-- 自定义计算表中最大值函数 table_maxn
function table_maxn(t)
    local mn = 0
    for k, v in pairs(t) do
        if mn < k then
            mn = k
        end
    end
    return mn
end

-- 两表相加操作
mytable = setmetatable({ 1, 2, 3 }, {
  __add = function(mytable, newtable)
    for i = 1, table_maxn(newtable) do
      table.insert(mytable, table_maxn(mytable)+1,newtable[i])
    end
    return mytable
  end
})

secondtable = {4,5,6}

mytable = mytable + secondtable
    for k,v in ipairs(mytable) do
print(k,v)
end

以上实例执行输出结果为：

1   1
2   2
3   3
4   4
5   5
6   6

__add 键包含在元表中，并进行相加操作。 表中对应的操作列表如下：

模式	描述
__add	对应的运算符 '+'.
__sub	对应的运算符 '-'.
__mul	对应的运算符 '*'.
__div	对应的运算符 '/'.
__mod	对应的运算符 '%'.
__unm	对应的运算符 '-'.
__concat	对应的运算符 '..'.
__eq	对应的运算符 '=='.
__lt	对应的运算符 '<'.
__le	对应的运算符 '<='.

---

__call 元方法

__call 元方法在 Lua 调用一个值时调用。以下实例演示了计算表中元素的和：

-- 计算表中最大值，table.maxn在Lua5.2以上版本中已无法使用
-- 自定义计算表中最大值函数 table_maxn
function table_maxn(t)
    local mn = 0
    for k, v in pairs(t) do
        if mn < k then
            mn = k
        end
    end
    return mn
end

-- 定义元方法__call
mytable = setmetatable({10}, {
  __call = function(mytable, newtable)
    sum = 0
    for i = 1, table_maxn(mytable) do
        sum = sum + mytable[i]
    end
    for i = 1, table_maxn(newtable) do
        sum = sum + newtable[i]
    end
    return sum
  end
})
newtable = {10,20,30}
print(mytable(newtable))

以上实例执行输出结果为：

70

---

__tostring 元方法

__tostring 元方法用于修改表的输出行为。以下实例我们自定义了表的输出内容：

mytable = setmetatable({ 10, 20, 30 }, {
  __tostring = function(mytable)
    sum = 0
    for k, v in pairs(mytable) do
        sum = sum + v
 end
    return "表所有元素的和为 " .. sum
  end
})
print(mytable)

以上实例执行输出结果为：

表所有元素的和为 60

从本文中我们可以知道元表可以很好的简化我们的代码功能，所以了解 Lua 的元表，可以让我们写出更加简单优秀的 Lua 代码。

Lua 协同程序(coroutine)

由 sf0501 创建， 最后一次修改 2015-09-26

Lua 协同程序(coroutine)

---

什么是协同(coroutine)？

Lua 协同程序(coroutine)与线程比较类似：拥有独立的堆栈，独立的局部变量，独立的指令指针，同时又与其它协同程序共享全局变量和其它大部分东西。

协同是非常强大的功能，但是用起来也很复杂。

线程和协同程序区别

线程与协同程序的主要区别在于，一个具有多个线程的程序可以同时运行几个线程，而协同程序却需要彼此协作的运行。

在任一指定时刻只有一个协同程序在运行，并且这个正在运行的协同程序只有在明确的被要求挂起的时候才会被挂起。

协同程序有点类似同步的多线程，在等待同一个线程锁的几个线程有点类似协同。

基本语法

方法	描述
coroutine.create()	创建coroutine，返回coroutine， 参数是一个函数，当和resume配合使用的时候就唤醒函数调用
coroutine.resume()	重启coroutine，和create配合使用
coroutine.yield()	挂起coroutine，将coroutine设置为挂起状态，这个和resume配合使用能有很多有用的效果
coroutine.status()	查看coroutine的状态 注：coroutine的状态有三种：dead，suspend，running，具体什么时候有这样的状态请参考下面的程序
coroutine.wrap（）	创建coroutine，返回一个函数，一旦你调用这个函数，就进入coroutine，和create功能重复
coroutine.running()	返回正在跑的coroutine，一个coroutine就是一个线程，当使用running的时候，就是返回一个corouting的线程号

以下实例演示了以上各个方法的用法：

-- coroutine_test.lua 文件
co = coroutine.create(
    function(i)
        print(i);
    end
)
 
coroutine.resume(co, 1)   -- 1
print(coroutine.status(co))  -- dead
 
print("----------")
 
co = coroutine.wrap(
    function(i)
        print(i);
    end
)
 
co(1)
 
print("----------")
 
co2 = coroutine.create(
    function()
        for i=1,10 do
            print(i)
            if i == 3 then
                print(coroutine.status(co2))  --running
                print(coroutine.running()) --thread:XXXXXX
            end
            coroutine.yield()
        end
    end
)
 
coroutine.resume(co2) --1
coroutine.resume(co2) --2
coroutine.resume(co2) --3
 
print(coroutine.status(co2))   -- suspended
print(coroutine.running())   --nil
 
print("----------")

以上实例执行输出结果为：

1
dead
----------
1
----------
1
2
3
running
thread: 0x7fb801c05868    false
suspended
thread: 0x7fb801c04c88    true
----------

coroutine.running就可以看出来,coroutine在底层实现就是一个线程。

当create一个coroutine的时候就是在新线程中注册了一个事件。

当使用resume触发事件的时候，create的coroutine函数就被执行了，当遇到yield的时候就代表挂起当前线程，等候再次resume触发事件。

接下来我们分析一个更详细的实例：

function foo (a)
    print("foo 函数输出", a)
    return coroutine.yield(2 * a) -- 返回  2*a 的值
end
 
co = coroutine.create(function (a , b)
    print("第一次协同程序执行输出", a, b) -- co-body 1 10
    local r = foo(a + 1)
     
    print("第二次协同程序执行输出", r)
    local r, s = coroutine.yield(a + b, a - b)  -- a，b的值为第一次调用协同程序时传入
     
    print("第三次协同程序执行输出", r, s)
    return b, "结束协同程序"                   -- b的值为第二次调用协同程序时传入
end)
        
print("main", coroutine.resume(co, 1, 10)) -- true, 4
print("--分割线----")
print("main", coroutine.resume(co, "r")) -- true 11 -9
print("---分割线---")
print("main", coroutine.resume(co, "x", "y")) -- true 10 end
print("---分割线---")
print("main", coroutine.resume(co, "x", "y")) -- cannot resume dead coroutine
print("---分割线---")

以上实例执行输出结果为：

第一次协同程序执行输出 1   10
foo 函数输出    2
main true    4
--分割线----
第二次协同程序执行输出   r
main true    11  -9
---分割线---
第三次协同程序执行输出  x   y
main true    10  结束协同程序
---分割线---
main false   cannot resume dead coroutine
---分割线---

以上实例接下如下：

• 调用resume，将协同程序唤醒,resume操作成功返回true，否则返回false；
• 协同程序运行；
• 运行到yield语句；
• yield挂起协同程序，第一次resume返回；（注意：此处yield返回，参数是resume的参数）
• 第二次resume，再次唤醒协同程序；（注意：此处resume的参数中，除了第一个参数，剩下的参数将作为yield的参数）
• yield返回；
• 协同程序继续运行；
• 如果使用的协同程序继续运行完成后继续调用 resumev方法则输出：cannot resume dead coroutine

resume和yield的配合强大之处在于，resume处于主程中，它将外部状态（数据）传入到协同程序内部；而yield则将内部的状态（数据）返回到主程中。

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生产者-消费者问题

现在我就使用Lua的协同程序来完成生产者-消费者这一经典问题。

local newProductor

function productor()
     local i = 0
     while true do
          i = i + 1
          send(i)     -- 将生产的物品发送给消费者
     end
end

function consumer()
     while true do
          local i = receive()     -- 从生产者那里得到物品
          print(i)
     end
end

function receive()
     local status, value = coroutine.resume(newProductor)
     return value
end

function send(x)
     coroutine.yield(x)     -- x表示需要发送的值，值返回以后，就挂起该协同程序
end

-- 启动程序
newProductor = coroutine.create(productor)
consumer()
local newProductor

function productor()
     local i = 0
     while true do
          i = i + 1
          send(i)     -- 将生产的物品发送给消费者
     end
end

function consumer()
     while true do
          local i = receive()     -- 从生产者那里得到物品
          print(i)
     end
end

function receive()
     local status, value = coroutine.resume(newProductor)
     return value
end

function send(x)
     coroutine.yield(x)     -- x表示需要发送的值，值返回以后，就挂起该协同程序
end

-- 启动程序
newProductor = coroutine.create(productor)
consumer()

以上实例执行输出结果为：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
……

Lua 文件 I/O

由 sf0501 创建， 最后一次修改 2015-09-09

Lua 文件 I/O

Lua I/O 库用于读取和处理文件。分为简单模式（和C一样）、完全模式。

• 简单模式（simple model）拥有一个当前输入文件和一个当前输出文件，并且提供针对这些文件相关的操作。
• 完全模式（complete model） 使用外部的文件句柄来实现。它以一种面对对象的形式，将所有的文件操作定义为文件句柄的方法

简单模式在做一些简单的文件操作时较为合适。但是在进行一些高级的文件操作的时候，简单模式就显得力不从心。例如同时读取多个文件这样的操作，使用完全模式则较为合适。

打开文件操作语句如下：

file = io.open (filename [, mode])

mode 的值有：

模式	描述
r	以只读方式打开文件，该文件必须存在。
w	打开只写文件，若文件存在则文件长度清为0，即该文件内容会消失。若文件不存在则建立该文件。
a	以附加的方式打开只写文件。若文件不存在，则会建立该文件，如果文件存在，写入的数据会被加到文件尾，即文件原先的内容会被保留。（EOF符保留）
r+	以可读写方式打开文件，该文件必须存在。
w+	打开可读写文件，若文件存在则文件长度清为零，即该文件内容会消失。若文件不存在则建立该文件。
a+	与a类似，但此文件可读可写
b	二进制模式，如果文件是二进制文件，可以加上b
+	号表示对文件既可以读也可以写

---

简单模式

简单模式使用标准的 I/O 或使用一个当前输入文件和一个当前输出文件。

以下为 file.lua 文件代码，操作的文件为test.lua(如果没有你需要创建该文件)，代码如下：

-- 以只读方式打开文件
file = io.open("test.lua", "r")

-- 设置默认输入文件为 test.lua
io.input(file)

-- 输出文件第一行
print(io.read())

-- 关闭打开的文件
io.close(file)

-- 以附加的方式打开只写文件
file = io.open("test.lua", "a")

-- 设置默认输出文件为 test.lua
io.output(file)

-- 在文件最后一行添加 Lua 注释
io.write("--  test.lua 文件末尾注释")

-- 关闭打开的文件
io.close(file)

执行以上代码，你会发现，输出了 test.ua 文件的第一行信息，并在该文件最后一行添加了 lua 的注释。如我这边输出的是：

-- test.lua 文件

在以上实例中我们使用了 io."x" 方法，其中 io.read() 中我们没有带参数，参数可以是下表中的一个：

模式	描述
"*n"	读取一个数字并返回它。例：file.read("*n")
"*a"	从当前位置读取整个文件。例：file.read("*a")
"*l"（默认）	读取下一行，在文件尾 (EOF) 处返回 nil。例：file.read("*l")
number	返回一个指定字符个数的字符串，或在 EOF 时返回 nil。例：file.read(5)

其他的 io 方法有：

• io.tmpfile():返回一个临时文件句柄，该文件以更新模式打开，程序结束时自动删除
• io.type(file): 检测obj是否一个可用的文件句柄
• io.flush(): 向文件写入缓冲中的所有数据
• io.lines(optional file name): 返回一个迭代函数,每次调用将获得文件中的一行内容,当到文件尾时，将返回nil,但不关闭文件

---

完全模式

通常我们需要在同一时间处理多个文件。我们需要使用 file:function_name 来代替 io.function_name 方法。以下实例演示了如何同时处理同一个文件:

-- 以只读方式打开文件
file = io.open("test.lua", "r")

-- 输出文件第一行
print(file:read())

-- 关闭打开的文件
file:close()

-- 以附加的方式打开只写文件
file = io.open("test.lua", "a")

-- 在文件最后一行添加 Lua 注释
file:write("--test")

-- 关闭打开的文件
file:close()

执行以上代码，你会发现，输出了 test.ua 文件的第一行信息，并在该文件最后一行添加了 lua 的注释。如我这边输出的是：

-- test.lua 文件

read 的参数与简单模式一致。

其他方法:

• file:seek(optional whence, optional offset): 设置和获取当前文件位置,成功则返回最终的文件位置(按字节),失败则返回nil加错误信息。参数 whence 值可以是:

  • "set": 从文件头开始
  • "cur": 从当前位置开始[默认]
  • "end": 从文件尾开始
  • offset:默认为0

  不带参数file:seek()则返回当前位置,file:seek("set")则定位到文件头,file:seek("end")则定位到文件尾并返回文件大小

• file:flush(): 向文件写入缓冲中的所有数据

• io.lines(optional file name): 打开指定的文件filename为读模式并返回一个迭代函数,每次调用将获得文件中的一行内容,当到文件尾时，将返回nil,并自动关闭文件。
  若不带参数时io.lines() io.input():lines(); 读取默认输入设备的内容，但结束时不关闭文件,如

  for line in io.lines("main.lua") do
  
  　　print(line)
  
  　　end

以下实例使用了 seek 方法，定位到文件倒数第 25 个位置并使用 read 方法的 *a 参数，即从当期位置(倒数第 25 个位置)读取整个文件。

-- 以只读方式打开文件
file = io.open("test.lua", "r")

file:seek("end",-25)
print(file:read("*a"))

-- 关闭打开的文件
file:close()

我这边输出的结果是：

st.lua 文件末尾--test

Lua 错误处理

由 sf0501 创建，youj 最后一次修改 2015-09-12

Lua 错误处理

程序运行中错误处理是必要的，在我们进行文件操作，数据转移及web service 调用过程中都会出现不可预期的错误。如果不注重错误信息的处理，就会造成信息泄露，程序无法运行等情况。

任何程序语言中，都需要错误处理。错误类型有：

• 语法错误
• 运行错误

---

语法错误

语法错误通常是由于对程序的组件（如运算符、表达式）使用不当引起的。一个简单的实例如下：

-- test.lua 文件
a == 2

以上代码执行结果为：

lua: test.lua:2: syntax error near '=='

正如你所看到的，以上出现了语法错误，一个 "=" 号跟两个 "=" 号是有区别的。一个 "=" 是赋值表达式两个 "=" 是比较运算。

另外一个实例:

for a= 1,10
   print(a)
end

执行以上程序会出现如下错误：

lua: test2.lua:2: 'do' expected near 'print'

语法错误比程序运行错误更简单，运行错误无法定位具体错误，而语法错误我们可以很快的解决，如以上实例我们只要在for语句下添加 do 即可：

for a= 1,10
do
   print(a)
end

---

运行错误

运行错误是程序可以正常执行，但是会输出报错信息。如下实例由于参数输入错误，程序执行时报错：

function add(a,b)
   return a+b
end

add(10)

当我们编译运行以下代码时，编译是可以成功的，但在运行的时候会产生如下错误：

lua: test2.lua:2: attempt to perform arithmetic on local 'b' (a nil value)
stack traceback:
 test2.lua:2: in function 'add'
  test2.lua:5: in main chunk
    [C]: ?

以下报错信息是由于程序缺少 b 参数引起的。

---

错误处理

我们可以使用两个函数：assert 和 error 来处理错误。实例如下：

local function add(a,b)
   assert(type(a) == "number", "a 不是一个数字")
   assert(type(b) == "number", "b 不是一个数字")
   return a+b
end
add(10)

执行以上程序会出现如下错误：

lua: test.lua:3: b 不是一个数字
stack traceback:
    [C]: in function 'assert'
    test.lua:3: in local 'add'
    test.lua:6: in main chunk
    [C]: in ?

实例中assert首先检查第一个参数，若没问题，assert不做任何事情；否则，assert以第二个参数作为错误信息抛出。

error函数

语法格式：

error (message [, level])

功能：终止正在执行的函数，并返回message的内容作为错误信息(error函数永远都不会返回)

通常情况下，error会附加一些错误位置的信息到message头部。

Level参数指示获得错误的位置:

• Level=1[默认]：为调用error位置(文件+行号)
• Level=2：指出哪个调用error的函数的函数
• Level=0:不添加错误位置信息

---

pcall 和 xpcall、debug

Lua中处理错误，可以使用函数pcall（protected call）来包装需要执行的代码。

pcall接收一个函数和要传递个后者的参数，并执行，执行结果：有错误、无错误；返回值true或者或false, errorinfo。

语法格式如下

if pcall(function_name, ….) then
-- 没有错误
else
-- 一些错误
end

简单实例：

> =pcall(function(i) print(i) end, 33)
33
true
   
> =pcall(function(i) print(i) error('error..') end, 33)
33
false        stdin:1: error..
> function f() return false,2 end
> if f() then print '1' else print '0' end
0

pcall以一种"保护模式"来调用第一个参数，因此pcall可以捕获函数执行中的任何错误。

通常在错误发生时，希望落得更多的调试信息，而不只是发生错误的位置。但pcall返回时，它已经销毁了调用桟的部分内容。

Lua提供了xpcall函数，xpcall接收第二个参数——一个错误处理函数，当错误发生时，Lua会在调用桟展看（unwind）前调用错误处理函数，于是就可以在这个函数中使用debug库来获取关于错误的额外信息了。

debug库提供了两个通用的错误处理函数:

• debug.debug：提供一个Lua提示符，让用户来价差错误的原因
• debug.traceback：根据调用桟来构建一个扩展的错误消息

>=xpcall(function(i) print(i) error('error..') end, function() print(debug.traceback()) end, 33) 33 stack traceback: stdin:1: in function [C]: in function 'error' stdin:1: in function [C]: in function 'xpcall' stdin:1: in main chunk [C]: in ? false nil

xpcall 使用实例 2:

function myfunction ()
   n = n/nil
end

function myerrorhandler( err )
   print( "ERROR:", err )
end

status = xpcall( myfunction, myerrorhandler )
print( status)

执行以上程序会出现如下错误：

ERROR: test2.lua:2: attempt to perform arithmetic on global 'n' (a nil value)
false

Lua 调试(Debug)

由 sf0501 创建， 最后一次修改 2015-09-26

Lua 调试(Debug)

Lua 提供了 debug 库用于提供创建我们自定义调速器的功能。Lua 本身并未有内置的调速器，但很多开发者共享了他们的 Lua 调速器代码。

Lua 中 debug 库包含以下函数：

sethook ([thread,] hook, mask [, count]):

序号	方法 & 用途
1.	debug(): 进入一个用户交互模式，运行用户输入的每个字符串。 使用简单的命令以及其它调试设置，用户可以检阅全局变量和局部变量， 改变变量的值，计算一些表达式，等等。 输入一行仅包含 cont 的字符串将结束这个函数， 这样调用者就可以继续向下运行。
2.	getfenv(object): 返回对象的环境变量。
3.	gethook(optional thread): 返回三个表示线程钩子设置的值： 当前钩子函数，当前钩子掩码，当前钩子计数
4.	getinfo ([thread,] f [, what]): 返回关于一个函数信息的表。 你可以直接提供该函数， 也可以用一个数字 f 表示该函数。 数字 f 表示运行在指定线程的调用栈对应层次上的函数： 0 层表示当前函数（getinfo 自身）； 1 层表示调用 getinfo 的函数 （除非是尾调用，这种情况不计入栈）；等等。 如果 f 是一个比活动函数数量还大的数字， getinfo 返回 nil。
5.	debug.getlocal ([thread,] f, local): 此函数返回在栈的 f 层处函数的索引为 local 的局部变量 的名字和值。 这个函数不仅用于访问显式定义的局部变量，也包括形参、临时变量等。
6.	getmetatable(value): 把给定索引指向的值的元表压入堆栈。如果索引无效，或是这个值没有元表，函数将返回 0 并且不会向栈上压任何东西。
7.	getregistry(): 返回注册表表，这是一个预定义出来的表， 可以用来保存任何 C 代码想保存的 Lua 值。
8.	getupvalue (f, up)此函数返回函数 f 的第 up 个上值的名字和值。 如果该函数没有那个上值，返回 nil 。 以 '(' （开括号）打头的变量名表示没有名字的变量 （去除了调试信息的代码块）。
10.	将一个函数作为钩子函数设入。 字符串 mask 以及数字 count 决定了钩子将在何时调用。 掩码是由下列字符组合成的字符串，每个字符有其含义： 'c': 每当 Lua 调用一个函数时，调用钩子； 'r': 每当 Lua 从一个函数内返回时，调用钩子； 'l': 每当 Lua 进入新的一行时，调用钩子。
11.	setlocal ([thread,] level, local, value): 这个函数将 value 赋给 栈上第 level 层函数的第 local 个局部变量。 如果没有那个变量，函数返回 nil 。 如果 level 越界，抛出一个错误。
12.	setmetatable (value, table): 将 value 的元表设为 table （可以是 nil）。 返回 value。
13.	setupvalue (f, up, value): 这个函数将 value 设为函数 f 的第 up 个上值。 如果函数没有那个上值，返回 nil 否则，返回该上值的名字。
14.	traceback ([thread,] [message [, level]]):如果 message 有，且不是字符串或 nil， 函数不做任何处理直接返回 message。 否则，它返回调用栈的栈回溯信息。 字符串可选项 message 被添加在栈回溯信息的开头。 数字可选项 level 指明从栈的哪一层开始回溯 （默认为 1 ，即调用 traceback 的那里）。

上表列出了我们常用的调试函数，接下来我们可以看些简单的例子：

function myfunction ()
print(debug.traceback("Stack trace"))
print(debug.getinfo(1))
print("Stack trace end")
    return 10
end
myfunction ()
print(debug.getinfo(1))

执行以上代码输出结果为：

Stack trace
stack traceback:
   test2.lua:2: in function 'myfunction'
   test2.lua:8: in main chunk
    [C]: ?
table: 0054C6C8
Stack trace end

在以实例中，我们使用到了 debug 库的 traceback 和 getinfo 函数， getinfo 函数用于返回函数信息的表。

另一个实例

我们经常需要调试函数的内的局部变量。我们可以使用 getupvalue 函数来设置这些局部变量。实例如下：

function newCounter ()
  local n = 0
  local k = 0
  return function ()
    k = n
    n = n + 1
    return n
    end
end

counter = newCounter ()
print(counter())
print(counter())

local i = 1

repeat
  name, val = debug.getupvalue(counter, i)
  if name then
    print ("index", i, name, "=", val)
    if(name == "n") then
        debug.setupvalue (counter,2,10)
   end
    i = i + 1
  end -- if
until not name

print(counter())

执行以上代码输出结果为：

1
2
index   1   k   =   1
index    2   n   =   2
11

在以上实例中，计数器在每次调用时都会自增1。实例中我们使用了 getupvalue 函数查看局部变量的当前状态。我们可以设置局部变量为新值。实例中，在设置前 n 的值为 2,使用 setupvalue 函数将其设置为 10。现在我们调用函数，执行后输出为 11 而不是 3。

---

调试类型

• 命令行调试
• 图形界面调试

命令行调试器有：RemDebug、clidebugger、ctrace、xdbLua、LuaInterface - Debugger、Rldb、ModDebug。

图形界调试器有：SciTE、Decoda、ZeroBrane Studio、akdebugger、luaedit。

Lua 垃圾回收

由 sf0501 创建， 最后一次修改 2015-09-28

Lua 垃圾回收

Lua 采用了自动内存管理。 这意味着你不用操心新创建的对象需要的内存如何分配出来， 也不用考虑在对象不再被使用后怎样释放它们所占用的内存。

Lua 运行了一个垃圾收集器来收集所有死对象 （即在 Lua 中不可能再访问到的对象）来完成自动内存管理的工作。 Lua 中所有用到的内存，如：字符串、表、用户数据、函数、线程、 内部结构等，都服从自动管理。

Lua 实现了一个增量标记-扫描收集器。 它使用这两个数字来控制垃圾收集循环： 垃圾收集器间歇率和垃圾收集器步进倍率。 这两个数字都使用百分数为单位 （例如：值 100 在内部表示 1 ）。

垃圾收集器间歇率控制着收集器需要在开启新的循环前要等待多久。 增大这个值会减少收集器的积极性。 当这个值比 100 小的时候，收集器在开启新的循环前不会有等待。 设置这个值为 200 就会让收集器等到总内存使用量达到 之前的两倍时才开始新的循环。

垃圾收集器步进倍率控制着收集器运作速度相对于内存分配速度的倍率。 增大这个值不仅会让收集器更加积极，还会增加每个增量步骤的长度。 不要把这个值设得小于 100 ， 那样的话收集器就工作的太慢了以至于永远都干不完一个循环。 默认值是 200 ，这表示收集器以内存分配的"两倍"速工作。

如果你把步进倍率设为一个非常大的数字 （比你的程序可能用到的字节数还大 10% ）， 收集器的行为就像一个 stop-the-world 收集器。 接着你若把间歇率设为 200 ， 收集器的行为就和过去的 Lua 版本一样了： 每次 Lua 使用的内存翻倍时，就做一次完整的收集。

---

垃圾回收器函数

Lua 提供了以下函数collectgarbage ([opt [, arg]])用来控制自动内存管理:

• collectgarbage("collect"): 做一次完整的垃圾收集循环。通过参数 opt 它提供了一组不同的功能：
• collectgarbage("count"): 以 K 字节数为单位返回 Lua 使用的总内存数。 这个值有小数部分，所以只需要乘上 1024 就能得到 Lua 使用的准确字节数（除非溢出）。
• collectgarbage("restart"): 重启垃圾收集器的自动运行。
• collectgarbage("setpause"): 将 arg 设为收集器的 间歇率 （参见 §2.5）。 返回 间歇率 的前一个值。
• collectgarbage("setstepmul"): 返回 步进倍率 的前一个值。
• collectgarbage("step"): 单步运行垃圾收集器。 步长"大小"由 arg 控制。 传入 0 时，收集器步进（不可分割的）一步。 传入非 0 值， 收集器收集相当于 Lua 分配这些多（K 字节）内存的工作。 如果收集器结束一个循环将返回 true 。
• collectgarbage("stop"): 停止垃圾收集器的运行。 在调用重启前，收集器只会因显式的调用运行。

以下演示了一个简单的垃圾回收实例:

mytable = {"apple", "orange", "banana"}

print(collectgarbage("count"))

mytable = nil

print(collectgarbage("count"))

print(collectgarbage("collect"))

print(collectgarbage("count"))

执行以上程序，输出结果如下(注意内存使用的变化)：

20.9560546875
20.9853515625
0
19.4111328125

Lua 面向对象

由 sf0501 创建， 最后一次修改 2015-09-24

Lua 面向对象

面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP）是一种非常流行的计算机编程架构。

以下几种编程语言都支持面向对象编程：

• C++
• Java
• Objective-C
• Smalltalk
• C#
• Ruby

---

面向对象特征

• 1） 封装：指能够把一个实体的信息、功能、响应都装入一个单独的对象中的特性。
• 2） 继承：继承的方法允许在不改动原程序的基础上对其进行扩充，这样使得原功能得以保存，而新功能也得以扩展。这有利于减少重复编码，提高软件的开发效率。
• 3） 多态：同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果。在运行时，可以通过指向基类的指针，来调用实现派生类中的方法。
• 4）抽象：抽象(Abstraction)是简化复杂的现实问题的途径，它可以为具体问题找到最恰当的类定义，并且可以在最恰当的继承级别解释问题。

---

Lua 中面向对象

我们知道，对象由属性和方法组成。LUA中最基本的结构是table，所以需要用table来描述对象的属性。

lua中的function可以用来表示方法。那么LUA中的类可以通过table + function模拟出来。

至于继承，可以通过metetable模拟出来（不推荐用，只模拟最基本的对象大部分时间够用了）。

Lua中的表不仅在某种意义上是一种对象。像对象一样，表也有状态（成员变量）；也有与对象的值独立的本性，特别是拥有两个不同值的对象（table）代表两个不同的对象；一个对象在不同的时候也可以有不同的值，但他始终是一个对象；与对象类似，表的生命周期与其由什么创建、在哪创建没有关系。对象有他们的成员函数，表也有：

Account = {balance = 0}
function Account.withdraw (v)
    Account.balance = Account.balance - v
end

这个定义创建了一个新的函数，并且保存在Account对象的withdraw域内，下面我们可以这样调用：

Account.withdraw(100.00)

一个简单实例

以下简单的类包含了三个属性： area, length 和 breadth，printArea方法用于打印计算结果：

-- Meta class
Rectangle = {area = 0, length = 0, breadth = 0}

-- 派生类的方法 new
function Rectangle:new (o,length,breadth)
  o = o or {}
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  self.length = length or 0
  self.breadth = breadth or 0
  self.area = length*breadth;
  return o
end

-- 派生类的方法 printArea
function Rectangle:printArea ()
  print("矩形面积为 ",self.area)
end

创建对象

创建对象是位类的实例分配内存的过程。每个类都有属于自己的内存并共享公共数据。

r = Rectangle:new(nil,10,20)

访问属性

我们可以使用点号(.)来访问类的属性：

print(r.length)

访问成员函数

我们可以使用冒号(:)来访问类的属性：

r:printArea()

内存在对象初始化时分配。

完整实例

以下我们演示了 Lua 面向对象的完整实例：

-- Meta class
Shape = {area = 0}

-- 基础类方法 new
function Shape:new (o,side)
  o = o or {}
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  side = side or 0
  self.area = side*side;
  return o
end

-- 基础类方法 printArea
function Shape:printArea ()
  print("面积为 ",self.area)
end

-- 创建对象
myshape = Shape:new(nil,10)

myshape:printArea()

执行以上程序，输出结果为：

面积为     100

---

Lua 继承

继承是指一个对象直接使用另一对象的属性和方法。可用于扩展基础类的属性和方法。

以下演示了一个简单的继承实例：

 -- Meta class
Shape = {area = 0}
-- 基础类方法 new
function Shape:new (o,side)
  o = o or {}
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  side = side or 0
  self.area = side*side;
  return o
end
-- 基础类方法 printArea
function Shape:printArea ()
  print("面积为 ",self.area)
end

接下来的实例，Square 对象继承了 Shape 类:

Square = Shape:new()
-- Derived class method new
function Square:new (o,side)
  o = o or Shape:new(o,side)
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  return o
end

完整实例

以下实例我们继承了一个简单的类，来扩展派生类的方法，派生类中保留了继承类的成员变量和方法：

 -- Meta class
Shape = {area = 0}
-- 基础类方法 new
function Shape:new (o,side)
  o = o or {}
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  side = side or 0
  self.area = side*side;
  return o
end
-- 基础类方法 printArea
function Shape:printArea ()
  print("面积为 ",self.area)
end

-- 创建对象
myshape = Shape:new(nil,10)
myshape:printArea()

Square = Shape:new()
-- 派生类方法 new
function Square:new (o,side)
  o = o or Shape:new(o,side)
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  return o
end

-- 派生类方法 printArea
function Square:printArea ()
  print("正方形面积为 ",self.area)
end

-- 创建对象
mysquare = Square:new(nil,10)
mysquare:printArea()

Rectangle = Shape:new()
-- 派生类方法 new
function Rectangle:new (o,length,breadth)
  o = o or Shape:new(o)
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  self.area = length * breadth
  return o
end

-- 派生类方法 printArea
function Rectangle:printArea ()
  print("矩形面积为 ",self.area)
end

-- 创建对象
myrectangle = Rectangle:new(nil,10,20)
myrectangle:printArea()

执行以上代码，输出结果为：

面积为    100
正方形面积为     100
矩形面积为  200

---

函数重写

Lua 中我们可以重写基础类的函数，在派生类中定义自己的实现方式：

-- 派生类方法 printArea
function Square:printArea ()
  print("正方形面积 ",self.area)
end

Lua 数据库访问

由 sf0501 创建， 最后一次修改 2015-09-14

Lua 数据库访问

本文主要为大家介绍 Lua 数据库的操作库：LuaSQL。他是开源的，支持的数据库有：ODBC, ADO, Oracle, MySQL, SQLite 和 PostgreSQL。

本文为大家介绍MySQL的数据库连接。

LuaSQL 可以使用 LuaRocks 来安装可以根据需要安装你需要的数据库驱动。

LuaRocks 安装方法：

$ wget http://luarocks.org/releases/luarocks-2.2.1.tar.gz
$ tar zxpf luarocks-2.2.1.tar.gz
$ cd luarocks-2.2.1
$ ./configure; sudo make bootstrap
$ sudo luarocks install luasocket
$ lua
Lua 5.3.0 Copyright (C) 1994-2015 Lua.org, PUC-Rio
> require "socket"

Window 下安装 LuaRocks：https://github.com/keplerproject/luarocks/wiki/Installation-instructions-for-Windows

安装不同数据库驱动：

luarocks install luasql-sqlite3
luarocks install luasql-postgres
luarocks install luasql-mysql
luarocks install luasql-sqlite
luarocks install luasql-odbc

你也可以使用源码安装方式，Lua Github 源码地址：https://github.com/keplerproject/luasql

Lua 连接MySql 数据库：

require "luasql.mysql"

--创建环境对象
env = luasql.mysql()

--连接数据库
conn = env:connect("数据库名","用户名","密码","IP地址",端口)

--设置数据库的编码格式
conn:execute"SET NAMES UTF8"

--执行数据库操作
cur = conn:execute("select * from role")

row = cur:fetch({},"a")

--文件对象的创建
file = io.open("role.txt","w+");

while row do
    var = string.format("%d %s\n", row.id, row.name)

    print(var)

    file:write(var)

    row = cur:fetch(row,"a")
end


file:close()  --关闭文件对象
conn:close()  --关闭数据库连接
env:close()   --关闭数据库环境

Lua 学习笔记之一(初阶话题)

由 sf0501 创建，小路依依 最后一次修改 2016-11-16

前言

本文针对的读者是有经验的C/C++程序员,希望了解Lua或者迅速抓住Lua的关键概念和模式进行开发的。因此本文并不打算教给读者条件语句的语法或者函数定义的方式等等显而易见的东西,以及一些诸如变量、函数等编程语言的基本概念。本文只打算告诉读者Lua那些与C/C++显著不同的东西以及它们实际上带来了怎样不同于C/C++的思考方式。不要小看它们,它们即将颠覆你传统的C/C++的世界观!

本文一共分初阶、进阶和高阶三大部分,每个部分又有若干章节。读者应当从头至尾循序渐进的阅读,但是标有“*”号的章节(主要讨论OO在Lua中的实现方式)可以略去而不影响对后面内容的理解。读者只要把前两部分完成就可以胜任Lua开发的绝大部分任务。高阶部分可作为选择。

初阶话题

1.八种基本类型: 如下表

基本类型	描述	备注
数值(number)	内部以double表示
字符串(string)	总是以零结尾,但可以包含任意字符(包括零),因此并不等价于C字符串, 而是其超集
布尔(boolean)	只有“true”或者“false”两个值。
函数(function)	Lua的关键概念之一。不简单等同于C的函数或函数指针。
表(table)	异构的Hash表。Lua的关键概念之一。
userdata	用户(非脚本用户)定义的C数据结构。脚本用户只能使用它,不能定义。
线程(thread)	Lua协作线程(coroutine),与一般操作系统的抢占式线程不一样。
nil	代表什么也没有,可以与C的NULL作类比,但它不是空指针。

2.函数

2.1 实例代码

    function foo(a,b,c,...)  
        local sum = a+b
        return sum,c  --函数可以返回多个值
    end

    r1,r2 = foo(1,"123","hello")--平行赋值
    print(r1,r2);

输出结果:

124 hello

2.2 函数基本使用方法

• 函数定义:

用关键字function定义函数,以关键字end结束

• 局部变量:

用关键字local定义。如果没有用local定义,即使在函数内部定义的变量也是全局变量!

• 函数可以返回多个值:

return a, b, c, ...

• 平行赋值:

a, b = c, d

• 全局变量:

前面的代码定义了三个全局变量:foo、r1和r2

3.表

3.1 实现代码

    local a = {}
    local b = {x = 1,["hello,"] = "world!"}
    a["astring"] = "ni,hao!"
    a[1] = 100
    a["a table"] = b

    for k,v in  pairs(a) do
        print(k,"=>",v);
    end

输出结果:

1=>100

astring=>ni,hao!

a table=>table: 0xfd59570

3.2 表使用方法

• 定义表(Table)的方式

a = {}, b = {...}

• 访问表的成员

通过“.”或者“[]”运算符来访问表的成员。

注意:表达式a.b等价于a[“b”],但不等价于a[b]

• 表项的键和值

  任何类型的变量,除了nil,都可以做为表项的键。从简单的数值、字符串到复杂的函数、表等等都可以;同样,任何类型的变量,除了nil,都可以作为表项的值。给一个表项的值赋nil意味着从表中删除这一项,比如令a.b= nil,则把表a中键为“b”的项删除。如果访问一个不存在的表项,其值也是nil,比如有c = a.b,但表a中没有键为“b”的项,则c等于nil。

4.一种简单的对象实现方式

4.1 实现代码

    function create(name,id)
        local obj = {name = name,id = id}

        function obj:SetName(name)
            self.name = name 
        end

        function obj:GetName()
            return self.name
        end

        function obj:SetId(id)
            self.id = id
        end

        function obj:GetId()
            return self.id
        end
        return obj
    end

    local myCreate = create("sam",001)

    for k,v in pairs(myCreate) do
        print(k,"=>",v)
    end

    print("myCreate's name:",myCreate:GetName(),"myCreate's id:",myCreate.GetId(myCreate))

    myCreate:SetId(100)
    myCreate:SetName("Hello Kity")

    print("myCreate's name:",myCreate:GetName(),"myCreate's id:",myCreate:GetId())

SetName=>function: 0x85efc50

GetId=>function: 0x85efc10

id=>1

SetId=>function: 0x85efd00

GetName=>function: 0x85efce0

name=>sam

myCreate's name:sammyCreate's id:1

myCreate's name:Hello KitymyCreate's id:100

4.2对象实现描述

• 对象工厂模式

如前面代码的create函数

• 用表来表示对象

把对象的数据和方法都放在一张表内,虽然没有隐藏私有成员,但对于简单脚本来说完全可以接受。

• 成员方法的定义

  function obj:method(a1, a2, ...) ... end 等价于function obj.method(self, a1, a2, ...) ... end 等价于obj.method = function (self, a1, a2, ...) ... end

• 成员方法的调用

obj:method(a1, a2, ...) 等价于obj.method(obj, a1, a2, ...)

5.简单继承

5.1 实现代码

    local function CreateRobot(name,id)
        local obj = {name = name,id = id}

        function obj:SetName(name)
            self.name = name
        end

        function obj:GetName()
            return self.name
        end

        function obj:SetId(id)
            self.id = id
        end

        function obj:GetId()
            return self.id
        end
        return obj
    end

    local function createFootballRobot(name ,id ,position)
        local obj = CreateRobot(name ,id)
        obj.position = "right back"

        function obj:SetPosition(p)
            self.position = p
        end

        function obj:GetPosition() 
            return self.position
        end

        return obj
    end

    local mycreateFootballRobot = createFootballRobot("Tom",1000,"广州")

    print("mycreateFootballRobot's name:",mycreateFootballRobot:GetName(),"myCreate's id:",mycreateFootballRobot:GetId(),mycreateFootballRobot:GetPosition())

    mycreateFootballRobot:SetName("麦迪")
    mycreateFootballRobot:SetId(2000)
    mycreateFootballRobot:SetPosition("北京")
    print("mycreateFootballRobot's name:",mycreateFootballRobot:GetName(),"myCreate's id:",mycreateFootballRobot:GetId(),mycreateFootballRobot:GetPosition())

输出结果:

mycreateFootballRobot's name:TommyCreate's id:1000right back

mycreateFootballRobot's name:麦迪myCreate's id:2000北京

5.2 简单继承优缺点

优点: 简单、直观

缺点: 传统、不够动态

参考文献《C/C++程序员的Lua快速入门》

Lua 学习笔记之二(进阶话题)

由 sf0501 创建，小路依依 最后一次修改 2016-11-16

进阶话题

1.函数闭包

1.1 实例代码

    function createCountdownTimer(second)
        local ms = second * 1000  --ms为countDown的Upvalue
        local function countDown()
            ms = ms -1
            return ms
        end

        return countDown
    end

    local timer1 = createCountdownTimer(1) 

    for i = 1, 3 do
        print(timer1()) 
    end

输出结果:

999

998

997

1.2 关于函数闭包描述

• Upvalue

  一个函数所使用的定义在它的函数体之外的局部变量(external local variable)称为这个函数的upvalue。 在前面的代码中,函数countDown使用的定义在函数createCountdownTimer 中的局部变量ms就是countDown的upvalue,但ms对createCountdownTimer而 言只是一个局部变量,不是upvalue。 Upvalue是Lua不同于C/C++的特有属性,需要结合代码仔细体会。

• 函数闭包

一个函数和它所使用的所有upvalue构成了一个函数闭包。

• Lua函数闭包与C函数的比较

Lua函数闭包使函数具有保持它自己的状态的能力,从这个意义上说,可以 与带静态局部变量的C函数相类比。但二者有显著的不同:对Lua来说,函数 是一种基本数据类型——代表一种(可执行)对象,可以有自己的状态;但 是对带静态局部变量的C函数来说,它并不是C的一种数据类型,更不会产生 什么对象实例,它只是一个静态地址的符号名称。

2. 基于对象的实现方式

2.2 实例代码

    local function create(name ,id )
        local data = {name = name ,id = id}  --data为obj.SetName,obj.GetName,obj.SetId,obj.GetId的Upvalue
        local obj = {}  --把需要隐藏的成员放在一张表里,把该表作为成员函数的upvalue。

        function obj.SetName(name)
            data.name = name 
        end

        function obj.GetName() 
            return data.name
        end

        function obj.SetId(id)
            data.id = id 
        end

        function obj.GetId() 
            return data.id
        end

        return obj
    end

输出结果:

mycreate's id:1mycreate's name:Sam

mycreate's id:1mycreate's name:Lucy

2.2 有关对象实现的描述

实现方式: 把需要隐藏的成员放在一张表里,把该表作为成员函数的upvalue。

局限性: 基于对象的实现不涉及继承及多态。但另一方面,脚本编程是否需要继承和多态要视情况而定。

3.元表

3.1 实例代码(1):

    local t = {}
    local m = {a = "and",b = "Li Lei", c = "Han Meimei"}

    setmetatable(t,{__index = m})  --表{ __index=m }作为表t的元表

    for k,v in pairs(t) do  --穷举表t
        print("有值吗？")
        print(k,"=>",v)
    end

    print("-------------")
    print(t.b, t.a, t.c)

输出结果:

---

Li LeiandHan Meimei

3.2 实例代码(2):

    local function add(t1,t2)
        --‘#’运算符取表长度
        assert(#t1 == #t2)
        local length = #t1
        for i = 1,length do
            t1[i] = t1[i] + t2[i]
        end
        return t1
    end

    --setmetatable返回被设置的表
    t1 = setmetatable({1,2,3},{__add = add})
    t2 = setmetatable({10,20,30},{__add = add})

    for k,v in  pairs(t1) do
        print(k,"=>",v)
    end

    for k,v in  pairs(t2) do
        print(k,"=>",v)
    end

    print("---------两元表相加--------------")
    t1 = t1 + t2
    for i = 1 ,#t1 do
        print(t1[i])
    end

输出结果:

1=>1

2=>2

3=>3

1=>10

2=>20

3=>30

---------两元表相加--------------

11

22

33

3.3 有关元表的描述:

定义 :

元表本身只是一个普通的表,通过特定的方法(比如setmetatable)设置到某个对象上,进而影响这个对象的行为;一个对象有哪些行为受到元表影响以及这些行为按照何种方式受到影响是受Lua语言约束的。比如在前面的代码里,两个表对象的加法运算,如果没有元表的干预,就是一种错误;但是Lua规定了元表可以“重载”对象的加法运算符,因此若把定义了加法运算的元表设置到那两个表上,它们就可以做加法了。元表是Lua最关键的概念之一,内容也很丰富,请参考Lua文档了解详情。

元表与C++虚表的比较:

如果把表比作对象,元表就是可以改变对象行为的“元”对象。在某种程度上,元表可以与C++的虚表做一类比。但二者还是迥然不同的:元表可以动态的改变,C++虚表是静态不变的;元表可以影响表(以及其他类型的对象)的很多方面的行为,虚表主要是为了定位对象的虚方法(最多再带上一点点RTTI)。

4. 基于原型的继承

4.1 实例代码

    local Robot = { name = "Sam", id = 001 }
    function Robot:New(extension)
        local t = setmetatable(extension or { }, self) 
        self.__index = self
        return t
    end

    function Robot:SetName(name)
        self.name = name 
    end

    function Robot:GetName() 
        return self.name
    end

    function Robot:SetId(id)
        self.id = id end

    function Robot:GetId() 
        return self.id
    end

    robot = Robot:New()
    print("robot's name:", robot:GetName()) 
    print("robot's id:", robot:GetId()) 
    print("-----------------")

    local FootballRobot = Robot:New({position = "right back"})
    function FootballRobot:SetPosition(p) 
        self.position = p
    end

    function FootballRobot:GetPosition()
        return self.position 
    end

    fr = FootballRobot:New()
    print("fr's position:", fr:GetPosition()) 
    print("fr's name:", fr:GetName()) 
    print("fr's id:", fr:GetId()) 
    print("-----------------")

    fr:SetName("Bob")
    print("fr's name:", fr:GetName()) 
    print("robot's name:", robot:GetName())

输出结果:

robot's name:Sam

robot's id:1

---

fr's position:right back

fr's name:Sam

fr's id:1

---

fr's name:Bob

robot's name:Sam

4.2 相关描述:

prototype模式一个对象既是一个普通的对象,同时也可以作为创建其他对象的原型的对象(即类对象,class object);动态的改变原型对象的属性就可以动态的影响所有基于此原型的对象;另外,基于一个原型被创建出来的对象可以重载任何属于这个原型对象的方法、属性而不影响原型对象;同时,基于原型被创建出来的对象还可以作为原型来创建其他对象。

5.包

5.1 实例代码:

hello.lua

    local pack = require "mypack"  --导入包［注：包的名字与定义包的文件的名字相同(除去文件名后缀,在前面的代码中,就是“mypack”)］

    print(ver or "No ver defined!")
    print(pack.ver)

    pack.aFunInMyPack()

    print(aFunInMyPack or "No aFunInMyPack defined!")
    aFuncFromMyPack()

mypack.lua

module(..., package.seeall) --定义包
ver = "0.1 alpha"

function aFunInMyPack() 
    print("Hello!")
end

_G.aFuncFromMyPack = aFunInMyPack

输出结果:

No ver defined!

0.1 alpha

Hello!

No aFunInMyPack defined!

Hello!

5.2有关包的描述:

• 定义

包是一种组织代码的方式。

• 实现方式

一般在一个Lua文件内以module函数开始定义一个包。module同时定义了一个新的包的函数环境,以使在此包中定义的全局变量都在这个环境中,而非使用包的函数的环境中。理解这一点非常关键。以前面的代码为例, “module(..., package.seeall)”的意思是定义一个包,包的名字与定义包的文件的名字相同(除去文件名后缀,在前面的代码中,就是“mypack”),并且在包的函数环境里可以访问使用包的函数环境(比如,包的实现使用了print,这个变量没有在包里定义,而是定义在使用包的外部环境中)。

• 使用方式

一般用require函数来导入一个包,要导入的包必须被置于包路径(packagepath)上。包路径可以通过package.path或者环境变量来设定。一般来说,当前工作路径总是在包路径中。

• 其他

请参考Lua手册进一步了解包的详细说明。

参考文献《C/C++程序员的Lua快速入门》

Lua 学习笔记之三(高阶话题)

由 sf0501 创建，小路依依 最后一次修改 2016-11-16

高阶话题

1.迭代

1.1 实例代码:

    --迭代
    local function enum(array)
        local index = 1
        return function()
            local ret = array[index]
            index = index + 1
            return ret
        end
    end

    local function foreach(array,action)
        for element in enum(array)do
            action(element)
        end
    end

    foreach({1,2,3},print)

输出结果:

1

2

3

1.2 有关迭代的描述:

• 定义

迭代是for语句的一种特殊形式,可以通过for语句驱动迭代函数对一个给定集合进行遍历。正式、完备的语法说明较复杂,请参考Lua手册。

• 实现

如前面代码所示:enum函数返回一个匿名的迭代函数,for语句每次调用该迭代函数都得到一个值(通过element变量引用),若该值为nil,则for循环结束。

2.协作线程

2.1 实例代码

    --线程
    local function producer()
        return coroutine.create(
        function(salt)
            local t = {1,2,3}
            for i = 1,#t do
                salt = coroutine.yield(t[i] + salt)
            end
        end
        )
    end

    function consumer(prod)
        local salt = 10
        while true do
            local running ,product = coroutine.resume(prod, salt)
            salt = salt*salt
            if running then
                print(product or "END!")
            else
                break
            end
        end
    end

    consumer(producer())

输出结果:

11

102

10003

END!

2.2 有关协作线程的描述:

• 创建协作线程

通过coroutine.create可以创建一个协作线程,该函数接收一个函数类型的参数作为线程的执行体,返回一个线程对象。

• 启动线程

通过coroutine.resume可以启动一个线程或者继续一个挂起的线程。该函数接收一个线程对象以及其他需要传递给该线程的参数。线程可以通过线程函数的参数或者coroutine.yield调用的返回值来获取这些参数。当线程初次执行时,resume传递的参数通过线程函数的参数传递给线程,线程从线程函数开始执行;当线程由挂起转为执行时,resume传递的参数以yield调用返回值的形式传递给线程,线程从yield调用后继续执行

• 线程放弃调度

  线程调用coroutine.yield暂停自己的执行,并把执行权返回给启动/继续它的线程;线程还可利用yield返回一些值给后者,这些值以resume调用的返回值的形式返回。

附录 常用的Lua参考资料

lua 论坛(lua 中国开发者 luaer中国官司方网站)

Lua参考手册(最正式、权威的Lua文档)

Lua编程(在线版,同样具权威性的Lua教科书)

Lua正式网站的文档页面(包含很多有价值的文档资料链接)

Lua维基(最全面的Lua维基百科)

LuaForge(最丰富的Lua开源代码基地)

参考文献《C/C++程序员的Lua快速入门》

Lua 学习笔记之四(Lua中的基本函数库)

由 sf0501 创建，小路依依 最后一次修改 2016-11-16

Lua中的基本函数库

表1

基本函数库	功能	参数	备注
assert(v[,mess age])	相当于C的断言	v：当表达式v为nil或false将触发错误,message：发生错误时返回的信息，默认为"assertion failed!"
collectgarbage (opt [, arg])	是垃圾收集器的通用接口，用于操作垃圾收集器	opt：操作方法标志"Stop": 停止垃圾收集器 "Restart": 重启垃圾收集器 "Collect": 执行一次全垃圾收集循环"Count": 返回当前Lua中使用的内存量(以KB为单位)"Step": 单步执行一个垃圾收集. 步长 "Size" 由参数arg指定　(大型的值需要多步才能完成)，如果要准确指定步长，需要多次实验以达最优效果。如果步长完成一次收集循环，将返回True"Setpause": 设置 arg/100 的值作为暂定收集的时长 "Setstepmul": 设置 arg/100 的值，作为步长的增幅(即新步长＝旧步长*arg/100)
dofile (filename)	打开并且执行一个lua块,当忽略参数filename时，将执行标准输入设备(stdin)的内容。返回所有块的返回值。当发生错误时，dofile将错误反射给调用者	注：dofile不能在保护模式下运行
error (message [, level])	终止正在执行的函数，并返回message的内容作为错误信息(error函数永远都不会返回)	通常情况下，error会附加一些错误位置的信息到message头部.Level参数指示获得错误的位置,Level=1[默认]：为调用error位置(文件+行号)Level=2：指出哪个调用error的函数的函数Level=0:不添加错误位置信息
_G全局环境表(全局变量)	记录全局环境的变量值的表 _G._G = _G
getfenv(f)	返回函数f的当前环境表	f可以为函数或调用栈的级别，级别1[默认]为当前的函数,级别0或其它值将返回全局环境_G
getmetatable(object)	返回指定对象的元表(若object的元表.__metatable项有值，则返回object的元表.__metatable的值)，当object没有元表时将返回nil
ipairs (t)	返回三个值 迭代函数、表、0多用于穷举表的键名和键值对如：for i,v in ipairs(t) do end每次循环将索引赋级i，键值赋给v	注：本函数只能用于以数字索引访问的表如：t={"1","cash"}
load (func [, chunkname])	装载一个块中的函数，每次调用func将返回一个连接前一结的字串，在块结尾处将返回nil当没有发生错误时，将返回一个编译完成的块作为函数,否则返回nil加上错误信息，此函数的环境为全局环境chunkname用于错误和调试信息
loadfile ([filename])	与load类似，但装载的是文件或当没有指定filename时装载标准输入(stdin)的内容
loadstring (string [, chunkname])	与load类似，但装载的内容是一个字串如：assert(loadstring(s))()
next (table [, index])	允许程序遍历表中的每一个字段，返回下一索引和该索引的值。	table：要遍历的表index：要返回的索引的前一索中的号，当index为nil[]时，将返回第一个索引的值，当索引号为最后一个索引或表为空时将返回nil注：可以用next(t)来检测表是否为空(此函数只能用于以数字索引的表与ipairs相类似)
ipairs (t)	返回三个值 next函数、表、0多用于穷举表的键名和键值对如：for n,v in pairs(t) do end	每次循环将索引赋级i，键值赋给v注：本函数只能用于以键名索引访问的表如：t={id="1",name="cash"}
pcall (f, arg1, ···)	在保护模式下调用函数(即发生的错误将不会反射给调用者)当调用函数成功能返回true,失败时将返回false加错误信息
print (···)	简单的以tostring方式格式化输出参数的内容
rawequal (v1, v2)	检测v1是否等于v2，此函数不会调用任何元表的方法
rawget (table, index)	获取表中指定索引的值，此函数不会调用任何元表的方法，成功返回相应的值，当索引不存在时返回nil	注：本函数只能用于以数字索引访问的表如：t={"1","cash"}
rawset (table, index, value)	设置表中指定索引的值，此函数不会调用任何元表的方法，此函数将返回table
select (index, ···)	当index为数字将返回所有index大于index的参数:如：select(2,"a","b") 返回 "b"当index为"#"，则返回参数的总个数(不包括index)
setfenv (f, table)	设置函数f的环境表为table	f可以为函数或调用栈的级别，级别1[默认]为当前的函数,级别0将设置当前线程的环境表
setmetatable (table, metatable)	指定的table设置元表metatable，如果metatable为nil则取消table的元表，当metatable有__metatable字段时，将触发错误	注：只能为LUA_TTABLE表类型指定元表
tonumber (e [, base])	尝试将参数e转换为数字，当不能转换时返回nil	base(2~36)指出参数e当前使用的进制，默认为10进制，如tonumber(11,2)=3
tostirng(e)	将参数e转换为字符串，此函数将会触发元表的__tostring事件
type(v)	返回参数的类型名("nil"，"number", "string", "boolean", "table", "function", "thread", "userdata")
unpack (list [, i [, j]])	返回指定表的索引的值,i为起始索引，j为结束索引	注：本函数只能用于以数字索引访问的表,否则只会返回nil如：t={"1","cash"}
_VERSION	返回当前Lua的版本号"Lua 5.1".
xpcall (f, err)	与pcall类似，在保护模式下调用函数(即发生的错误将不会反射给调用者)但可指定一个新的错误处理函数句柄当调用函数成功能返回true,失败时将返回false加err返回的结果

引用博客:http://www.cnblogs.com/whiteyun/archive/2009/08/12/1543184.html

Lua 学习笔记之五(Lua中的数学库)

由 sf0501 创建，小路依依 最后一次修改 2016-11-16

Lua中的数学库

Lua5.1中数学库的所有函数如下表：

math.pi 为圆周率常量 = 3.14159265358979323846

表1

数学库	说明	例子	方法
abs	取绝对值	math.abs(-15)	15
acos	反余弦函数	math.acos(0.5)	1.04719755
asin	反正弦函数	math.asin(0.5)	0.52359877
atan2	x / y的反正切值	math.atan2(90.0, 45.0)	1.10714871
atan	反正切函数	math.atan(0.5)	0.463647609
ceil	不小于x的最大整数	math.ceil(5.8)	6
cosh	双曲线余弦函数	math.cosh(0.5)	1.276259652
cos	余弦函数	math.cos(0.5)	0.87758256
deg	弧度转角度	math.deg(math.pi)	180
exp	计算以e为底x次方值	math.exp(2)	2.718281828
floor	不大于x的最大整数	math.floor(5.6)	5
fmod （mod）	取模运算	math.mod(14, 5)	4
frexp	把双精度数val分解为数字部分（尾数）和以2为底的指数n，即val=x*2n	math.frexp(10.0)	0.625 4
ldexp	计算value * 2的n次方	math.ldexp(10.0, 3)	80 = 10 * (2 ^3)
log10	计算以10为基数的对数	math.log10(100)	2
log	计算一个数字的自然对数	math.log(2.71)	0.9969
max	取得参数中最大值	math.max(2.71, 100, -98, 23)	100
min	取得参数中最小值	math.min(2.71, 100, -98, 23)	-98
modf	把数分为整数和小数	math.modf(15.98)	15 98
pow	得到x的y次方	math.pow(2, 5)	32
rad	角度转弧度	math.rad(180)	3.14159265358
random	获取随机数	math.random(1, 100) math.random(100)	获取1-100的随机数
randomseed	设置随机数种子	math.randomseed(os.time())	在使用math.random函数之前必须使用此函数设置随机数种子
sinh	双曲线正弦函数	math.sinh(0.5)	0.5210953
sin	正弦函数	math.sin(math.rad(30))	0.5
sqrt	开平方函数	math.sqrt(16)	4
tanh	双曲线正切函数	math.tanh(0.5)	0.46211715
tan	正切函数	math.tan(0.5)	0.5463024

引用博客:http://www.cnblogs.com/whiteyun/archive/2009/08/10/1543040.html

Lua 如何输出树状结构的table？

由 sf0501 创建，小路依依 最后一次修改 2016-11-16

为了让游戏前端数据输出更加条理，做了一个简单树状结构来打印数据。

ccmlog.lua

local function __tostring(value, indent, vmap)
    local str = ''
    indent = indent or ''
    vmap = vmap or {}

    --递归结束条件
    if (type(value) ~= 'table') then
        if (type(value) == 'string') then
            --字符串
            str = string.format("[[%s]]", value)
        else
            --整数
            str = tostring(value)
        end
    else
        if type(vmap) == 'table' then
            if vmap[value] then return '('..tostring(value)..')' end
            vmap[value] = true
        end

        local auxTable = {}     --保存元表KEY(非整数)
        local iauxTable = {}    --保存元表value
        local iiauxTable = {}   --保存数组(key为0)
        table.foreach(value, function(i, v)
            if type(i) == 'number' then
                if i == 0 then
                    table.insert(iiauxTable, i)
                else
                    table.insert(iauxTable, i)
                end
            elseif type(i) ~= 'table' then
                table.insert(auxTable, i)
            end
        end)
        table.sort(iauxTable)

        str = str..'{\n'
        local separator = ""
        local entry = "\n"
        local barray = true
        local kk,vv
        table.foreachi (iauxTable, function (i, k)
            if i == k and barray then
                entry = __tostring(value[k], indent..'  \t', vmap)
                str = str..separator..indent..'  \t'..entry
                separator = ", \n"
            else
                barray = false
                table.insert(iiauxTable, k)
            end
        end)
        table.sort(iiauxTable)

        table.foreachi (iiauxTable, function (i, fieldName)

            kk = tostring(fieldName)
            if type(fieldName) == "number" then 
                kk = '['..kk.."]"
            end 
            entry = kk .. " = " .. __tostring(value[fieldName],indent..'  \t',vmap)

            str = str..separator..indent..'  \t'..entry
            separator = ", \n"
        end)
        table.sort(auxTable)

        table.foreachi (auxTable, function (i, fieldName)

            kk = tostring(fieldName)
            if type(fieldName) == "number" then 
                kk = '['..kk.."]"
            end 
            vv = value[fieldName]
            entry = kk .. " = " .. __tostring(value[fieldName],indent..'  \t',vmap)

            str = str..separator..indent..'  \t'..entry
            separator = ", \n"
        end)

        str = str..'\n'..indent..'}'
    end

    return str
end

ccmlog = function(m,fmt,...)
    local args = {...}
    for k,arg in ipairs(args) do
        if type(arg) == 'table' 
            or type(arg) == 'boolean' 
            or type(arg) == 'function' 
            or type(arg) == 'userdata' then
            args[k] = __tostring(arg)
        end
    end

    args[#args+1] = "nil"
    args[#args+1] = "nil"
    args[#args+1] = "nil"
    local str = string.format("[%s]:"..fmt.." %s", m, unpack(args))
    print(str)

    local off = 1
    local p = CCLOGWARN 
    if m == 'error' then 
        p = CCLOGERROR 
    elseif m == 'warn' then 
        p = CCLOGWARN
    end
    while off <= #str do 
        local subStr = string.sub(str, off, off+1024)
        off = off + #subStr
        --p(subStr)
    end
end

--打印测试
reserved =  { [100] = { 300, 400}, 200, { 300, 500}, abc = "abc",[0] = {1,2,3,"abc"}}

ccmlog("d","d",reserved)

打印效果如下：

[d]:d {
    200, 
    {
        300, 
        500
    }, 
    [0] = {
        1, 
        2, 
        3, 
        [[abc]]
    }, 
    [100] = {
        300, 
        400
    }, 
    abc = [[abc]]
}

Lua中的元表与元方法

由 sf0501 创建，小路依依 最后一次修改 2016-11-16

前言

Lua中每个值都可具有元表。 元表是普通的Lua表，定义了原始值在某些特定操作下的行为。你可通过在值的原表中设置特定的字段来改变作用于该值的操作的某些行为特征。

例如，当数字值作为加法的操作数时，Lua检查其元表中的"__add"字段是否有个函数。如果有，Lua调用它执行加法。

我们称元表中的键为事件（event），称值为元方法（metamethod）。前述例子中的事件是"add"，元方法是执行加法的函数。

可通过函数getmetatable查询任何值的元表。

在table中，我可以重新定义的元方法有以下几个：

__add(a, b) --加法
__sub(a, b) --减法
__mul(a, b) --乘法
__div(a, b) --除法
__mod(a, b) --取模
__pow(a, b) --乘幂
__unm(a) --相反数
__concat(a, b) --连接
__len(a) --长度
__eq(a, b) --相等
__lt(a, b) --小于
__le(a, b) --小于等于
__index(a, b) --索引查询
__newindex(a, b, c) --索引更新（PS：不懂的话，后面会有讲）
__call(a, ...) --执行方法调用
__tostring(a) --字符串输出
__metatable --保护元表

Lua中的每一个表都有其Metatable。Lua默认创建一个不带metatable的新表

t = {}
print(getmetatable(t)) --> nil

可以使用setmetatable函数设置或者改变一个表的metatable

t1 = {}
setmetatable(t, t1)
assert(getmetatable(t) == t1)

任何一个表都可以是其他一个表的metatable，一组相关的表可以共享一个metatable（描述他们共同的行为）。一个表也可以是自身的metatable（描述其私有行为）。
接下来就介绍介绍如果去重新定义这些方法。

算术类的元方法

现在我使用完整的实例代码来详细的说明算术类元方法的使用。

Set = {}
local mt = {} -- 集合的元表

-- 根据参数列表中的值创建一个新的集合
function Set.new(l)
    local set = {}
     setmetatable(set, mt)
    for _, v in pairs(l) do set[v] = true end
     return set
end

-- 并集操作
function Set.union(a, b)
    local retSet = Set.new{} -- 此处相当于Set.new({})
    for v in pairs(a) do retSet[v] = true end
    for v in pairs(b) do retSet[v] = true end
    return retSet
end

-- 交集操作
function Set.intersection(a, b)
    local retSet = Set.new{}
    for v in pairs(a) do retSet[v] = b[v] end
    return retSet
end

-- 打印集合的操作
function Set.toString(set)
     local tb = {}
     for e in pairs(set) do
          tb[#tb + 1] = e
     end
     return "{" .. table.concat(tb, ", ") .. "}"
end

function Set.print(s)
     print(Set.toString(s))
end

现在，我定义“+”来计算两个集合的并集，那么就需要让所有用于表示集合的table共享一个元表，并且在该元表中定义如何执行一个加法操作。首先创建一个常规的table，准备用作集合的元表，然后修改Set.new函数，在每次创建集合的时候，都为新的集合设置一个元表。代码如下：

Set = {}
local mt = {} -- 集合的元表

-- 根据参数列表中的值创建一个新的集合
function Set.new(l)
    local set = {}
     setmetatable(set, mt)
    for _, v in pairs(l) do set[v] = true end
     return set
end

在此之后，所有由Set.new创建的集合都具有一个相同的元表，例如：

local set1 = Set.new({10, 20, 30})
local set2 = Set.new({1, 2})
print(getmetatable(set1))
print(getmetatable(set2))
assert(getmetatable(set1) == getmetatable(set2))

最后，我们需要把元方法加入元表中，代码如下：

mt.__add = Set.union

这以后，只要我们使用“+”符号求两个集合的并集，它就会自动的调用Set.union函数，并将两个操作数作为参数传入。比如以下代码：

local set1 = Set.new({10, 20, 30})
local set2 = Set.new({1, 2})
local set3 = set1 + set2
Set.print(set3)

在上面列举的那些可以重定义的元方法都可以使用上面的方法进行重定义。现在就出现了一个新的问题，set1和set2都有元表，那我们要用谁的元表啊？虽然我们这里的示例代码使用的都是一个元表，但是实际coding中，会遇到我这里说的问题，对于这种问题，Lua是按照以下步骤进行解决的：

1. 对于二元操作符，如果第一个操作数有元表，并且元表中有所需要的字段定义，比如我们这里的__add元方法定义，那么Lua就以这个字段为元方法，而与第二个值无关；
2. 对于二元操作符，如果第一个操作数有元表，但是元表中没有所需要的字段定义，比如我们这里的__add元方法定义，那么Lua就去查找第二个操作数的元表；
3. 如果两个操作数都没有元表，或者都没有对应的元方法定义，Lua就引发一个错误。

以上就是Lua处理这个问题的规则，那么我们在实际编程中该如何做呢？
比如set3 = set1 + 8这样的代码，就会打印出以下的错误提示：

lua: test.lua:16: bad argument #1 to 'pairs' (table expected, got number)

但是，我们在实际编码中，可以按照以下方法，弹出我们定义的错误消息，代码如下：

function Set.union(a, b)
     if getmetatable(a) ~= mt or getmetatable(b) ~= mt then
          error("metatable error.")
     end

    local retSet = Set.new{} -- 此处相当于Set.new({})
    for v in pairs(a) do retSet[v] = true end
    for v in pairs(b) do retSet[v] = true end
    return retSet
end

当两个操作数的元表不是同一个元表时，就表示二者进行并集操作时就会出现问题，那么我们就可以打印出我们需要的错误消息。

上面总结了算术类的元方法的定义，关系类的元方法和算术类的元方法的定义是类似的，这里不做累述。

__tostring元方法

写过Java或者C#的人都知道，Object类中都有一个tostring的方法，程序员可以重写该方法，以实现自己的需求。在Lua中，也是这样的，当我们直接print(a)（a是一个table）时，是不可以的。那怎么办，这个时候，我们就需要自己重新定义tostring元方法，让print可以格式化打印出table类型的数据。函数print总是调用tostring来进行格式化输出，当格式化任意值时，tostring会检查该值是否有一个tostring的元方法，如果有这个元方法，tostring就用该值作为参数来调用这个元方法，剩下实际的格式化操作就由__tostring元方法引用的函数去完成，该函数最终返回一个格式化完成的字符串。例如以下代码：

mt.__tostring = Set.toString

如何保护我们的“奶酪”——元表

我们会发现，使用getmetatable就可以很轻易的得到元表，使用setmetatable就可以很容易的修改元表，那这样做的风险是不是太大了，那么如何保护我们的元表不被篡改呢？在Lua中，函数setmetatable和getmetatable函数会用到元表中的一个字段，用于保护元表，该字段是metatable。当我们想要保护集合的元表，是用户既不能看也不能修改集合的元表，那么就需要使用metatable字段了；当设置了该字段时，getmetatable就会返回这个字段的值，而setmetatable则会引发一个错误；如以下演示代码：

function Set.new(l)
    local set = {}
     setmetatable(set, mt)
    for _, v in pairs(l) do set[v] = true end
     mt.__metatable = "You cannot get the metatable" -- 设置完我的元表以后，不让其他人再设置
     return set
end

local tb = Set.new({1, 2})
print(tb)

print(getmetatable(tb))
setmetatable(tb, {})

上述代码就会打印以下内容：

{1, 2}
You cannot get the metatable
lua: test.lua:56: cannot change a protected metatable

__index元方法

是否还记得当我们访问一个table中不存在的字段时，会返回什么值？默认情况下，当我们访问一个table中不存在的字段时，得到的结果是nil。但是这种状况很容易被改变；Lua是按照以下的步骤决定是返回nil还是其它值得：

1. 当访问一个table的字段时，如果table有这个字段，则直接返回对应的值；
2. 当table没有这个字段，则会促使解释器去查找一个叫__index的元方法，接下来就就会调用对应的元方法，返回元方法返回的值；
3. 如果没有这个元方法，那么就返回nil结果。

下面通过一个实际的例子来说明__index的使用。假设要创建一些描述窗口，每个table中都必须描述一些窗口参数，例如颜色，位置和大小等，这些参数都是有默认值得，因此，我们在创建窗口对象时可以指定那些不同于默认值得参数。

Windows = {} -- 创建一个命名空间

-- 创建默认值表
Windows.default = {x = 0, y = 0, width = 100, height = 100, color = {r = 255, g = 255, b = 255}}

Windows.mt = {} -- 创建元表

-- 声明构造函数
function Windows.new(o)
     setmetatable(o, Windows.mt)
     return o
end

-- 定义__index元方法
Windows.mt.__index = function (table, key)
     return Windows.default[key]
end

local win = Windows.new({x = 10, y = 10})
print(win.x)               -- >10 访问自身已经拥有的值
print(win.width)          -- >100 访问default表中的值
print(win.color.r)          -- >255 访问default表中的值

根据上面代码的输出，结合上面说的那三步，我们再来看看，print(win.x)时，由于win变量本身就拥有x字段，所以就直接打印了其自身拥有的字段的值；print(win.width)，由于win变量本身没有width字段，那么就去查找是否拥有元表，元表中是否有index对应的元方法，由于存在index元方法，返回了default表中的width字段的值，print(win.color.r)也是同样的道理。

在实际编程中，__index元方法不必一定是一个函数，它还可以是一个table。当它是一个函数时，Lua以table和不存在key作为参数来调用该函数，这就和上面的代码一样；当它是一个table时，Lua就以相同的方式来重新访问这个table，所以上面的代码也可以是这样的：

-- 定义__index元方法
Windows.mt.__index = Windows.default

__newindex元方法

newindex元方法与index类似，newindex用于更新table中的数据，而index用于查询table中的数据。当对一个table中不存在的索引赋值时，在Lua中是按照以下步骤进行的：

Lua解释器先判断这个table是否有元表；

1. 如果有了元表，就查找元表中是否有__newindex元方法；如果没有元表，就直接添加这个索引，然后对应的赋值；
2. 如果有这个__newindex元方法，Lua解释器就执行它，而不是执行赋值；
3. 如果这个__newindex对应的不是一个函数，而是一个table时，Lua解释器就在这个table中执行赋值，而不是对原来的table。

那么这里就出现了一个问题，看以下代码：

local tb1 = {}
local tb2 = {}

tb1.__newindex = tb2
tb2.__newindex = tb1

setmetatable(tb1, tb2)
setmetatable(tb2, tb1)

tb1.x = 10

发现什么问题了么？是不是循环了，在Lua解释器中，对这个问题，就会弹出错误消息，错误消息如下：

loop in settable

引用博客：http://www.jellythink.com/archives/511

Lua中的table函数库

由 sf0501 创建， 最后一次修改 2016-11-16

Lua中的table函数库

table库由一些操作table的辅助函数组成。他的主要作用之一是对Lua中array的大小给出一个合理的解释。另外还提供了一些从list中插入删除元素的函数，以及对array元素排序函数。

table.concat(table, sep, start, end)

concat是concatenate(连锁, 连接)的缩写. table.concat()函数列出参数中指定table的数组部分从start位置到end位置的所有元素, 元素间以指定的分隔符(sep)隔开。除了table外, 其他的参数都不是必须的, 分隔符的默认值是空字符, start的默认值是1, end的默认值是数组部分的总长.

sep, start, end这三个参数是顺序读入的, 所以虽然它们都不是必须参数, 但如果要指定靠后的参数, 必须同时指定前面的参数.

Lua 函数回调技巧
由 sf0501 创建，小路依依 最后一次修改 2016-11-16
技巧1：

local a = {};function b()    print("Hello World")enda["sell"] = {callFunc =b}a["sell"].callFunc()

技巧2：

使用lua 自带的 unpack :

解释：把一直数组（只有连续数字下标的 table）展开成一串返回值，但是对用字符串或别的东西做 key 的 table 无能为力。

function unpackex(tbl, args)    local ret = {}    for _,v in ipairs(args) do        table.insert(ret, tbl[v])    end    return unpack(ret)endprint(unpackex({one = {"one", "two", "three"}, two = "T" , three = "TH"},{"one", "two", "three"}))

输出：>>  table: 00ABC2D0TTHtest = {"Tom", "Mary", "Jam","Hey"}

print(table.concat(test, ":"))
print("*************")
print(table.concat(test, nil, 1, 2))
print("*************")
print(table.concat(test, "\n", 2, 3))

print(table.maxn(test))

Lua中的常用操作系统库

由 sf0501 创建，小路依依 最后一次修改 2016-11-16

os.time ([table])

功能：按table的内容返回一个时间值(数字),若不带参数则返回当前时间.（在许多系统中该数值是当前距离某个特定时间的秒数。）

说明：当为函数调用附加一个特殊的时间表时，该函数就是返回距该表描述的时间的数值。这样的时间表有如下的区间：

前三项是必需的，如果未定义后几项，默认时间为正午（12:00:00）。如果是在里约热内卢（格林威治向西三个时区）的一台Unix计算机上（相对时间为1970年1月1日，00:00:00），对于pc机（中国时区而言）有稍微更改，更改了为1970年1月1日，08:00:00，这是因我国与其它国家时间差导致。

例子：

print(os.time{year=1970, month=1, day=1,hour=8})

print(os.time{year=1970, month=1, day=1}) --若未定义“时，分，秒”,默认时间为正午（04:00:00）

运行结果：

-->0

-->14400(14400 = 46060 )

os.date ([format [, time]])

功能：返回一个按format格式化日期、时间的字串或表

说明：函数date，其实是time函数的一种“反函数”。它将一个表示日期和时间的数值，转换成更高级的表现形式。其第一个参数是一个格式化字符串，描述了要返回的时间形式。第二个参数就是时间的数字表示，默认为当前的时间。

参数：format：

*t":将返一个带year(4位),month(1-12), day (1--31), hour (0-23), min (0-59), sec (0-61), wday (星期几, 星期天为1), yday (年内天数), and isdst (是否为日光节约时间true/false)的带键名的表;

若没有"*t"则返回一个按C的strftime函数格式化的字符串;

若不带参数，则按当前系统的设置返回格式化的字符串 os.date() <=> os.date("%c")

例子：我当前PC时间，如图：

代码：

t = os.date("*t", os.time());
for i, v in pairs(t) do
      print(i,"->",v);
end

运行结果 ：

运行结果和以上时钟的秒，不一致，你想，截图也要时间的，呵呵。

如果使用带标记（见下表）的特殊字符串，os.data函数会将相应的标记位以时间信息进行填充，得到一个包含时间的字符串。

例子：

print(os.date("today is %A, in %B"))

print(os.date("%X", 906000490))

运行结果：

同时，也可以使用明确的字符串格式方式（例如"%m/%d/%Y"）

例子：

print(os.date("%m/%d/%Y", 906000490))

运行结果：

src="/attachments/image/cimg/ph2os.difftime (t2, t1)/h2p功能：返回t1到t2相差的秒数
/pp例子：/pprecodet1 = os.time();for i = 0, 100000 do os.time();endt2 =
os.time();print(string.format(" t1:="" %d="" t2:="" %d",t1,t2))=""
print(os.date("%x",="" t1))="" t2))="" print(os.difftime(t2,="" t1));=""
code="" pre="" p运行结果：="" p="" pimg="" elapsed="" time="" :=""
%.2f\n",="" os.clock()="" -="" x));<="">

运行结果：

Cocos2d-x使用Luajit实现加密

由 sf0501 创建， 最后一次修改 2016-11-16

项目要求对lua脚本进行加密，查了一下相关的资料 ，得知lua本身可以使用luac将脚本编译为字节码(bytecode)从而实现加密，试了一下，确实可行。下面是使用原生的lua解释器编译字节码：

1、新建一个名为1.lua的文件，里面只有一句话print("Hello Lua")，新建一个空的out.lua脚本文件

2、开始--运行--cmd3、luac -o out.lua 1.lua

注： luac -o [编译后脚本名] [脚本名]，必要时带上脚本路径，如：

[编译后脚本名] [脚本名]，必要时带上脚本路径

回车之后，再打开out.lua就可以看到编译好的字节码了，如：

然后实验一下，执行这个字节码脚本，可以看到lua原生的解释器可以直接解析luac编译出来的bytecode脚本，很方便！

重点：做完了以上的一系列之后，我照着这个方法编译项目中的脚本，然后在cocos2dx环境下使用，发现不行！于是又查了一下资料，发现2dx使用的是luajit，lua原生编译出来的bytecode和luajit是不兼容的，所以照着上面方法编译出来的bytecode脚本无法在2dx中使用。

解决这个问题其实很简单，就是用2dx自带的luajit编译lua脚本，下面附上luajit编译bytecode的方法：

1、在cocos2d-x-2.2.3\scripting\lua\luajit\LuaJIT-2.0.1\src目录下有个msvcbuild.bat批处理文件，需要先把luajit.exe这个东西给编译出来。

2、打开visual studio的命令行工具，这个只要装了vs都会有，在安装目录里面可以找到。

3、用vs的命令行工具cd到luajit的src目录

4、执行msvcbuild.bat批处理文件，编译出luajit.exe

5、将生成的luajit.exe、lua51.dll、jit 复制到打包工具的相对目录下，这样在工具中就可以直接调用luajit –b source_file out_file (一般都是lua后缀，代码不用改动)

src="/attachments/image/cimg/pp接下来就可以使用luajit.exe编译lua脚本的bytecode了：luajit
-b [脚本名] [编译后的脚本名]，执行完后会在src目录下生成一个已经编译成bytecode的jit.lua文件。/ppimg src="
attachments="" image="" cimg="" 2016-02-22_56cb2ca40043a.jpg"="" alt=""
p="" pimg="" jit.lua");运行结果为：="" <="">

至此，luajit编译bytecode加密已完成！

严重注意：例子中，我把编译前后的脚本名字取的不一样，是为了让大家看出差异化来，实际在项目中使用的时候，脚本的名字编译前后最好都一致，不然在脚本中相互require的时候可能会出现问题！一个一个转换脚太麻烦了，分享一个bat批处理，可以批量转换一个文件夹中的所有lua文件.

代码如下：

@echo off
if exist out rd /s /q out
mkdir out
:input
cls
set input=:
set /p input= 拖入要编译的lua文件夹：
set "input=%input:"=%"
if "%input%"==":" goto input
if not exist "%input%" goto input
for %%i in ("%input%") do if /i "%%~di"==%%i goto input
pushd %cd%
cd /d "%input%">nul 2>nul || exit
set cur_dir=%cd%
popd
set /a num = 0
for /f "delims=" %%i in ('dir /b /a-d /s "%input%"') do (set /a num += 1 & luajit -b %%~fsi out/%%~nxi & echo %%~nxi)
echo 编译脚本数量：%num%
ATTRIB out/*.* +R
pause

编译后，文件夹内所有的lua脚本将被批量编译为字节码，并保存在xxx\out目录下，如：

注：XXX为打包加密文件路径

还有小提示：ios64目前只支持lua，不支持用luajit生成二进制*.lua.

引用博客：http://jingyan.baidu.com/article/0a52e3f4179713bf62ed72f1.html

Lua string库

由 sf0501 创建，小路依依 最后一次修改 2016-11-16

Lua解释器对字符串的支持很有限。一个程序可以创建字符串并连接字符串，但不能截取子串，检查字符串的大小，检测字符串的内容。在Lua中操纵字符串的功能基本来自于string库。

一、String库的常用函数：

--返回字符串s的长度
local s = "HelloWorld"
print(string.len(s))  -->10

--重复n次字符串s的串
print(string.rep(s,2))  -->HelloWorldHelloWorld

--大写字母转换成小写
print(string.lower(s))  -->helloworld

--小写转换成大写
print(string.upper(s))  -->HELLOWORLD

--截取字符串
local s = "[in brackets]"
print(string.sub(s,2,-1))  -->in brackets]

--将每一个数字转换成字符
print(string.char(97))  -->a

--将每一个字符转换成数字
print(string.byte("abc"))
print(string.byte("abc", 2)) --> 98
print(string.byte("abc", -1)) --> 99

--注：使用负数索引访问字符串的最后一个字符

--对字符串进行格式化输出
PI = 3.14165120
print(string.format("pi = %.4f", PI))  -->pi = 3.1417
--注释：使用和C语言的printf函数几乎一模一样，你完全可以照C语言的printf来使用这个函数.

注：

string库中所有的字符索引从前往后是1,2,...;从后往前是-1,-2,...

string库中所有的function都不会直接操作字符串，而是返回一个结果。

二、String库的模式匹配函数

在string库中功能最强大的函数是：string.find（字符串查找），string.gsub（全局字符串替换），and string.gfind（全局字符串查找）。这些函数都是基于模式匹配的。

1.string.find

说明：用来在目标串（subject string）内搜索匹配指定的模式的串。函数如果找到匹配的串返回他的位置，否则返回nil.最简单的模式就是一个单词，仅仅匹配单词本身。比如，模式'hello'仅仅匹配目标串中的"hello"。当查找到模式的时候，函数返回两个值：匹配串开始索引和结束索引。

local s = "hello world"
i,j = string.find(s,"hello")
print(i,"   ",j)  -->1      5

print(string.find(s, "kity"))  -->nil

string.find函数第三个参数是可选的：标示目标串中搜索的起始位置。当我们想查找目标串中所有匹配的子串的时候，这个选项非常有用。

local s = "\nare you ok!\n OK\n"
local t = {}
local i = 0
while true do
    i = string.find(s,"\n",i+1)
    if i == nil then break end
    table.insert(t,i)   
end

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

运行结果：

1   ->  1
2   ->  13
3   ->  17

Lua中的模块与module函数

由 sf0501 创建，小路依依 最后一次修改 2016-11-16

这篇文章主要介绍了Lua中的模块(module)和包(package)详解,本文讲解了require函数、写一个模块、package.loaded、module函数等内容.

从Lua5.1版本开始，就对模块和包添加了新的支持，可是使用require和module来定义和使用模块和包。require用于使用模块，module用于创建模块。简单的说，一个模块就是一个程序库，可以通过require来加载。然后便得到了一个全局变量，表示一个table。这个table就像是一个命名空间，其内容就是模块中导出的所有东西，比如函数和常量，一个符合规范的模块还应使require返回这个table。现在就来具体的总结一下require和module这两个函数。如：

require "mod"
mod.foo()
local m2 = require "mod2"
local f = mod2.foo
f()

1. require函数：

require函数的调用形式为require "模块名"。该调用会返回一个由模块函数组成的table，并且还会定义一个包含该table的全局变量。在使用Lua中的标准库时可以不用显示的调用require，因为Lua已经预先加载了他们。

require函数在搜素加载模块时，有一套自定义的模式，如：
?;?.lua;c:/windows/?;/usr/local/lua/?/?.lua
在上面的模式中，只有问号(?)和分号(;)是模式字符，分别表示require函数的参数(模块名)和模式间的分隔符。如：调用require "sql"，将会打开以下的文件：
sql
sql.lua
c:/windows/sql
/usr/local/lua/sql/sql.lua
Lua将require搜索的模式字符串放在变量package.path中。当Lua启动后，便以环境变量LUA_PATH的值来初始化这个变量。如果没有找到该环境变量，则使用一个编译时定义的默认路径来初始化。如果require无法找到与模块名相符的Lua文件，就会找C程序库。C程序库的搜索模式存放在变量package.cpath中。而这个变量则是通过环境变量LUA_CPATH来初始化的。

2. 编写模块的基本方法：

新建一个文件，命名为game.lua，代码如下：

local M = {};
local modelName = ...;
_G[modelName] = M;
function M.play()
    print("那么，开始吧");
end
function M.quit()
    print("你走吧，我保证你不会出事的，呵，呵呵");
end
return M;

加载game.lua，代码如下：

game = require "test"

game.play()

运行：

lua -e "io.stdout:setvbuf 'no'" "HelloWorld.lua"
那么，开始吧
Exit code: 0

3. 使用环境：

仔细阅读上例中的代码，我们可以发现一些细节上问题。比如模块内函数之间的调用仍然要保留模块名的限定符，如果是私有变量还需要加local关键字，同时不能加模块名限定符。如果需要将私有改为公有，或者反之，都需要一定的修改。那又该如何规避这些问题呢？我们可以通过Lua的函数“全局环境”来有效的解决这些问题。

我们把game.lua这个模块里的全局环境设置为M，于是，我们直接定义函数的时候，不需要再带M前缀。
因为此时的全局环境就是M，不带前缀去定义变量，就是全局变量，这时的全局变量是保存在M里。
所以，实际上，play和quit函数仍然是在M这个table里。

local M = {};
local modelName = ...;
_G[modelName] = M;
package.loaded[modname] = M
setfenv(1, M);
function play()
    print("那么，开始吧");
end
function quit()
    print("你走吧，我保证你不会出事的，呵，呵呵");
end
return M;

4. module函数：

在Lua 5.1中，我们可以用module(...)函数来代替以下代码，如：

local modname = ...
local M = {}
_G[modname] = M
package.loaded[modname] = M
     --[[
     和普通Lua程序块一样声明外部函数。
     --]]
setfenv(1,M)

即是：

module(..., package.seeall);

function play()
    print("那么，开始吧")
end

function quit()
    print("你走吧，我保证你不会出事的，呵，呵呵");
end

由于在默认情况下，module不提供外部访问，必须在调用它之前，为需要访问的外部函数或模块声明适当的局部变量。然后Lua提供了一种更为方便的实现方式，即在调用module函数时，多传入一个package.seeall的参数，相当于 setmetatable(M, {__index = _G}) .

如：

module(...,package.seeall)

Lua IO库

由 sf0501 创建，小路依依 最后一次修改 2016-11-16

I/O库为文件操作提供两种模式。简单模式（simple model）拥有一个当前输入文件和一个当前输出文件，并且提供针对这些文件相关的操作。完全模式（complete model）使用外部的文件句柄来实现。

简单模式

I/O库将当前输入文件作为标准输入（stdin），将当前输出文件作为标准输出（stdout）。这样当我们执行io.read，就是在标准输入中读取一行。
写操作较读操作简单，我们先从写操作入手。

下面这个例子里函数io.write获取任意数目的字符串参数，接着将它们写到当前的输出文件。

local t = io.write("sin (3) = ", math.sin(3), "\n")
--> sin (3) = 0.1411200080598672
print("hello", "Lua"); print("Hi")
-->hello    Lua
-->Hi

注：Write函数与print函数不同在于，write不附加任何额外的字符到输出中去，例如制表符，换行符等等。还有write函数是使用当前输出文件，而print始终使用标准输出。另外print函数会自动调用参数的tostring方法，所以可以显示出表（tables）函数（functions）和nil。

read函数:从当前输入文件读取串，由它的参数控制读取的内容：

例子：

--io.read 从标准输入流中获得，默认设置下，就是你的屏幕输入
t = io.read("*all")
t = string.gsub(t, ...) -- do the job
io.write(t) -- write the

提示：若使用luaEditor编辑器,估计无法在屏幕输入。

完全模式

完全模式的核心在于文件句柄（file handle）。该结构类似于C语言中的文件流（FILE*），其呈现了一个打开的文件以及当前存取位置。打开一个文件的函数是io.open。它模仿C语言中的fopen函数，同样需要打开文件的文件名参数，打开模式的字符串参数：

例子：

--读操作
file = io.open("testRead.txt", "r")
for line in file:lines() do
    print(line)
end
file:close()

--写操作
file = io.open("testRead.txt","a+")
file:write("\nhello")
file:close()

素材：

内容：

运行结果：

文件内容：

理解Lua 语言中的点、冒号与self

由 sf0501 创建，小路依依 最后一次修改 2016-11-16

lua编程中，经常遇到函数的定义和调用，有时候用点号调用，有时候用冒号调用，这里简单的说明一下原理。如：

点号调用：

-- 点号定义和点号调用:
girl = {money = 200}

function girl.goToMarket(girl ,someMoney)
    girl.money = girl.money - someMoney
end

girl.goToMarket(girl ,100)
print(girl.money)

引用参数self：

-- 参数self指向调用者自身(类似于c++里的this 指向当前类)
girl = {money = 200}

function girl.goToMarket(self ,someMoney)
    self.money = self.money - someMoney
end

girl.goToMarket(girl, 100)
print(girl.money)

冒号调用：

-- 冒号定义和冒号调用:
girl = {money = 200}

function girl:goToMarket(someMoney)
    self.money = self.money - someMoney
end

girl:goToMarket(100)
print(girl.money)

冒号定义和冒号调用其实跟上面的效果一样，只是把第一个隐藏参数省略了，而该参数self指向调用者自身。

总结：冒号只是起了省略第一个参数self的作用，该self指向调用者本身，并没有其他特殊的地方。

引用博文：http://www.xuebuyuan.com/1613223.html

ua 代码编写规范

由 sf0501 创建，小路依依 最后一次修改 2016-11-16

Lua代码编写规范

开发中，大量使用lua，暂时根据当前状况，总结相对而言较好的规范，在多人协作中可以更好的开发、交流。

介绍

该文档旨在为使用lua编写应用程序建立编码指南。
制订编码规范的目的：

• 统一编码标准，通用，提高开发效率；
• 使代码通俗易懂，易于维护。

切记：善用调试器。

一、 命名惯例

1．所有lua文件命名时使用小写字母、下划线

2．类名、变量名尽可能使用有意义的英文，类名使用帕斯卡命名法，变量名使用骆驼式命名法

3．常量、消息号定义时用大写，单词间 _ 分割 eg:KIND_PET_FOOD

4．枚举值定义时 加前缀 enum_

\5. 函数名使用骆驼式命名法

注：

骆驼式命名法：第一个单字以小写字母开始；第二个单字的首字母大写或每一个单字的首字母都采用大写字母

帕斯卡命名法：和骆驼命名法很像，只有一点区别，就是首字母要大写。(单字之间不以空格断开或连接号)

二、 文件组织

\1. 文件开头加上此文件的功能、职责的简要描述；

如下：

--

-- Author: Feng

-- Date: XXXX-XX-XX

-- 功能描述

每个文件都加module 限定词； 导入的模块都加 local 限定词；或者使用(module(..., package.seeall))，这样便于进行热更新

\2. 所有提供外部函数都加如下格式的注释。

例如：

--此函数检测是否可以从A(oldx, oldy)点走到B点（newx, newy）

--@param oldx 当前所在点x

--@param oldy 当前所在点y

--@param newx 目标点x

--@param newy 目标点y

--@return 若可以到达，返回true；否则返回false

function Object:checkBar(oldx, oldy, newx, newy)

…

end

\3. 函数与函数间、以及一些定义之间加上空行。

\4. 函数内的临时变量、文件内的局部函数都加上 local 限定词

\5. 函数的行数过长（大于100行）时，尽量拆分为多个子函数；函数中一些晦涩的部分，一定要加上注释。

\6. 短小的注释使用 --； 较长的注释使用 --[[ ]]

\7. assert函数开销不小，请慎用。

\8. Lua类设计时，用元表来实现oop。

不要直接增加函数成员，因为直接增加函数成员会导致内存增加并且在jit下执行效率和用元表方式无差异。

\9. 文件使用UTF8格式

三、 分隔和缩进

\1. 使用空行

在下述情况下使用单行的空白行来分隔：

1）在方法之间

2）在方法内部代码的逻辑段落小节之间

3）在注释行之前

注释之前增加一行或者多行空行。

2.使用空格符

除正常的成分之间以空格符分隔名（如数据类型和变量名之间），在下述情况下也应使用一个空格符来分隔：

1）运算符和运算符之间，如： c = a + b；

2）在参数列表中的逗号后面，如：

function m1(year, month)

end

3) 在for语句时，如：

for k, v in pairs(t) do

end

4)在下列情况下不要使用空格。

例如：

函数定义时：

function test1(a)

end

不要这样：

function test1( a )

end

函数调用时：

test1(3)

不要这样：

test1( 3 )

不要如此的原因在于：

a).容易忘记相关空格，导致风格不统一，这样还不如不加；

b).lua解析语法时是采用空格等分割来解析的，某些情况下，若不小心加空格会导致非预期的结果。

\3. 使用换行符

不建议在一行中写多条语句，一条语句的长度一般超过了80个字符时，应该换行

\4. 使用小括号

可以使用小括号来强行规定运算顺序

\5. 使用缩进

在下述情况下应用缩进

1）类中的成分

2）方法体或语句块中的成分

3）换行时的非起始行

缩减量一般为在上一级成分的基础上跑到下一个制表位

四、代码建议：

1．代码中使用的一些函数尽可能在文件开头或者当前局部环境中加local前缀重新定义下。

例如：

local assert = assert

2.尽量减少表中的成员是另一个表的引用。 考虑lua的垃圾收集机制、内存泄露等。

3．高级特性尽可能不用

4．写代码时尽可能写的简单，考虑性能时先做好推断，看看能提升多少，增加的复杂度以及造成的代码晦涩有多严重，然后再决定如何做

5．加载的xml数据表，尽可能的做好数据校验，若校验失败，要出发断言，使服务器无法启动；不要等出错时，回过头来检查是数据表问题还是逻辑问题。

6．出错时，记录好错误日志。

有的函数开销比较大，而调用的频率很低，那么可以不对他做优化；

反之，有的函数开销较小，但是调用的频率很高，从如何降低调用频率以及减少函数开销两个角度去思考，然后定下优化方案

提交代码之前，去掉或者注释掉无关的代码； 测试下保证服务器可以正确启动。

Lua中调用C函数(lua-5.2.3)

由 sf0501 创建，小路依依 最后一次修改 2016-11-16

Lua可以调用C函数的能力将极大的提高Lua的可扩展性和可用性。

对于有些和操作系统相关的功能，或者是对效率要求较高的模块，我们完全可以通过C函数来实现，之后再通过Lua调用指定的C函数。

对于那些可被Lua调用的C函数而言，其接口必须遵循Lua要求的形式，即typedef int (lua_CFunction)(lua_State L)。

简单说明一下，该函数类型仅仅包含一个表示Lua环境的指针作为其唯一的参数，实现者可以通过该指针进一步获取Lua代码中实际传入的参数。返回值是整型，表示该C函数将返回给Lua代码的返回值数量，如果没有返回值，则return 0即可。需要说明的是，C函数无法直接将真正的返回值返回给Lua代码，而是通过虚拟栈来传递Lua代码和C函数之间的调用参数和返回值的。

实例代码：

// testlua.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include 
#include 
#include 

extern "C"
{
#include 
#include 
#include 
}

//待Lua调用的C注册函数
static int add2(lua_State* L)
{
    //检查栈中的参数是否合法，1表示Lua调用时的第一个参数(从左到右)，依此类推。
    //如果Lua代码在调用时传递的参数不为number，该函数将报错并终止程序的执行。
    double op1 = luaL_checknumber(L,1);
    double op2 = luaL_checknumber(L,2);
    //将函数的结果压入栈中。如果有多个返回值，可以在这里多次压入栈中。
    lua_pushnumber(L,op1 + op2);
    //返回值用于提示该C函数的返回值数量，即压入栈中的返回值数量。
    return 1;
}

//待Lua调用的C注册函数。
static int sub2(lua_State* L)
{
    double op1 = luaL_checknumber(L,1);
    double op2 = luaL_checknumber(L,2);
    lua_pushnumber(L,op1 - op2);
    return 1;
}

//待Lua调用的C注册函数。
static int l_sin (lua_State *L) {
    double d = lua_tonumber(L, 1); /* get argument */
    lua_pushnumber(L, sin(d)); /* push result */
    return 1; /* number of results */
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    lua_State *L = luaL_newstate();
    luaL_openlibs(L);

    //将指定的函数注册为Lua的全局函数变量，其中第一个字符串参数为Lua代码
    //在调用C函数时使用的全局函数名，第二个参数为实际C函数的指针。
    lua_register(L, "add2", add2);
    lua_register(L, "sub2", sub2);
    lua_register(L, "l_sin", l_sin);
    //在注册完所有的C函数之后，即可在Lua的代码块中使用这些已经注册的C函数了。
    luaL_dofile(L,"test.lua");

    //if (luaL_dostring(L,testfunc))
    // printf("Failed to invoke.\n");

    //const char *buf = "print('Hello World')";
    //luaL_dostring(L,buf);

    lua_close(L);
    return 0;
}

test.lua

function show()  
    print("helloworld") 
    print(add2(1.0,2.0)) 
    print(sub2(20.1,19))
    print(l_sin(1))
end  

show()  

运行结果：

引用博文：http://www.cnblogs.com/stephen-liu74/archive/2012/07/23/2469902.html

ua 常用数据结构

由 sf0501 创建，小路依依 最后一次修改 2016-11-16

Lua中的table不是一种简单的数据结构，它可以作为其它数据结构的基础。如数组、记录、线性表、队列和集合等，在Lua中都可以通过table来表示。

一、数组

在lua中通过整数下标访问表中的元素即可简单的实现数组。并且数组不必事先指定大小，大小可以随需要动态的增长。

a = {}
for i = 1,100 do
    a[i] = 0
end
print("The length of array 'a' is " .. #a)

squares = {1, 4, 9, 16, 25}
print("The length of array 'a' is " .. #squares)

在Lua中习惯上数组的下表从1开始，Lua的标准库与此习惯保持一致，因此如果你的数组下标也是从1开始你就可以直接使用标准库的函数，否则就无法直接使用。

二、二维数组

Lua中主要有两种表示矩阵的方法，第一种是用数组的数组表示。也就是说一个表的元素是另一个表。

local N = 3
local M = 3
mt = {}
for i = 1,N do
    mt[i] = {}
    for j = 1,M do
        mt[i][j] = i * j
    end
end

mt = {}
for i = 1, N do
    for j = 1, M do
        mt[(i - 1) * M + j] = i * j
    end
end

三、链表

Lua中用tables很容易实现链表，每一个节点是一个table，指针是这个表的一个域，并且指向另一个节点(table)。例如，要实现一个只有两个域：值和指针的基本链表，代码如下：

list = nil
for i = 1, 10 do
    list = { next = list ,value = i}
end

local l = list
while l do 
    --print(l.value)
    l = l.next
end

四、队列与双向队列

虽然可以使用Lua的table库提供的insert和remove操作来实现队列，但这种方式实现的队列针对大数据量时效率太低，有效的方式是使用两个索引下标，一个表示第一个元素，另一个表示最后一个元素。

List = {}

--创建
function List.new()
    return {first = 0,last = -1}
end

--队列头插入
function List.pushFront(list,value)
    local first = list.first - 1
    list.first = first
    list[first] = value
end

--队列尾插入
function List.popFront(list)
    local first = list.first
    if first > list.last then
        error("List is empty")
    end

    local value = list[first]
    list[first] = nil
    list.first = first + 1
    return value
end

function List.popBack(list)
    local last = list.last
    if list.first > last then
        error("List is empty")
    end
    local value = list[last]
    list[last] = nil
    list.last = last - 1 
    return value
end

--测试代码
local testList = {first = 0,last = -1}
local tableTest = 12

List.pushFront(testList,tableTest)
print( List.popFront(testList))

五、栈

简单实现堆栈功能，代码如下：

local stackMng = {}
stackMng.__index = stackMng

function stackMng:new()
    local temp = {}
    setmetatable(temp,stackMng)
    return temp
end

function stackMng:init()
    self.stackList = {}
end

function stackMng:reset()
    self:init()
end

function stackMng:clear()
    self.stackList = {}
end

function stackMng:pop()
    if #self.stackList == 0 then
        return
    end
    if self.stackList[1] then
        print(self.stackList[1])
    end

    return table.remove(self.stackList,1)
end

function stackMng:push(t)
    table.insert(self.stackList,t)
end

function stackMng:Count()
    return #self.stackList
end

--测试代码
object = stackMng:new()
object:init()
object:push(1)
object:pop()

六、集合

在Lua中用table实现集合是非常简单的，见如下代码：

reserved = {
["while"] = true, ["end"] = true,
["function"] = true, ["local"] = true,
}

for k,v in pairs(reserved) do
    print(k,"->",v)
end

转载于:https://www.cnblogs.com/sanduzxcvbnm/p/11396106.html