Lua基础
脚本式编程
在头部添加:
#!/usr/local/bin/lua
然后增加可执行权限,并执行:
./test.lua
或者:
lua hello.lua
注释
单行注释: --
多行注释: --[[
多行注释
多行注释
--]]
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.
8个基本类型:nil, boolean, number, string, userdata, function, thread, table
- nil: 表示一个无效值,在条件表达式中相当于false.做比较的时候要加上双引号”nil”
- boolean: true or false
- number: 表示双精度类型double的实浮点数
- string: 字符串
- function: 由C或者Lua编写的函数
- userdata: 表示任意存储在变量中的C数据结构
- thread: 表示执行的独立线程,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),数组的索引可以使数字或者字符串
table
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"}
-- 遍历表, 注意默认索引是从1开始的
for key, val in pairs(tb2) do
print(key .. " : " .. val)
end
-- 移除引用
mytable = nil
-- lua 垃圾回收会释放内存
Table操作:
- table.concat (table [, sep [, start [, end]]])
- table.insert (table, [pos,] value)
- table.remove (table [, pos])
- table.sort (table [, comp])
thead 线程
在 Lua 里，最主要的线程是协同程序（coroutine）。它跟线程（thread）差不多，拥有自己独立的栈、局部变量和指令指针，可以跟其他协同程序共享全局变量和其他大部分东西。
线程跟协程的区别：线程可以同时多个运行，而协程任意时刻只能运行一个，并且处于运行状态的协程只有被挂起（suspend）时才会暂停。
userdata 自定义类型
userdata 是一种用户自定义数据，用于表示一种由应用程序或 C/C++ 语言库所创建的类型，可以将任意 C/C++ 的任意数据类型的数据（通常是 struct 和 指针）存储到 Lua 变量中调用。
变量
Lua 变量有三种类型：全局变量、局部变量、表中的域。
声明
Lua 中的变量全是全局变量，那怕是语句块或是函数里，除非用 local 显式声明为局部变量。
局部变量的作用域为从声明位置开始到所在语句块结束。
变量的默认值均为 nil。
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 -- 对局部变量重新赋值
print(a,b); --> 6 6
end
print(a,b) --> 5 6
赋值
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(也就是说中间有个暂存的复制操作)，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[j]'
当变量个数和值的个数不一致时，变量个数多的话,会按照变量个数补足nil,值的个数多的话,多余的值会被忽略:
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
索引
对table的索引可以采取[]和.两种方式:
t[i] -- or t.i, 当引用为字符串时的一种简化写法
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,可以直接赋值:
-- 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))
匿名函数的方式传递函数:
function testFun(tab,fun)
for k ,v in pairs(tab) do
print(fun(k,v))
end
end
tab={
key1="val1",key2="val2"}
testFun(tab,
function(key,val)--匿名函数
return key.."="..val
end
)
}
字符串
可以用三种方式来表示字符串:’字符串’, “字符串”, [[字符串]]
转义字符方式与c相同.
字符串其他操作:https://www.runoob.com/lua/lua-strings.html
模块和包
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。
包的声明
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.
引入包
使用require函数来加载模块:
require("<模块名>")
或者 require "<模块名>"
或者使用别名:
local m = require("module")
之后再使用包的函数或者变量就通过table访问:
print(module.constant)
module.func3()
加载路径
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。
加载C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 = assert(loadlib(path, "luaopen_socket"))
f() -- 真正打开库
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。
元表
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”。
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)。
__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。
other = {foo = 3}
t = setmetatable({}, {__index = other })
-- so, t.foo = 3
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)
输出结果为:
value1 metatablevalue9
可以简化为:
mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, {__index = {key2 = "metatablevalue" } })
print(mytable.key1,mytable.key2)
Lua查找一个表元素时的规则，其实就是如下3个步骤:
- 在表中查找，如果找到，返回该元素，找不到则继续
- 判断该表是否有元表，如果没有元表，返回nil，有元表则继续。
- 判断元表有没有__index方法，如果__index方法为nil，则返回nil；如果__index方法是一个表，则重复1、2、3；如果__index方法是一个函数，则返回该函数的返回值。
__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.key)
结果如下:
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。
为表添加操作符
可以添加的操作符有:__add, __sub, __mul, __div, __mod, __unm, __concat, __eq, __lt(<), __le(<=).
mytable = setmetatable({1,2,3}, {
__add = function(mytable, newtable)
...
return mytable
end
})
__call 元方法
__call 元方法在 Lua 调用一个值时调用
__tostring 元方法
__tostring 元方法用于修改表的输出行为
协同程序
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。
- 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
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。
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:
file = io.open (filename [, mode])
简单模式
-- 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)
复杂模式
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
两个函数来进行错误处理:
assert
assert(<真假>, "msg")
error
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 = 1(默认), 2, 0
pcall 和 xpcall、debug
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。
if pcall(function_name, …args.) then
-- 没有错误
else
-- 一些错误
end
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，让用户来检查错误的原因
- debug.traceback：根据调用桟来构建一个扩展的错误消息
例如:
function myfunction ()
n = n/nil
end
function myerrorhandler( err )
print( "ERROR:", err )
-- 或者 print(debug.traceback())
end
status = xpcall( myfunction, myerrorhandler )
print(status)
调试(Debug)
Lua 面向对象
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：
举个例子:
-- 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
访问属性通过(.),访问函数通过(:)访问.