【Lua学习笔记】Lua入门

（不是教程，推荐有编程基础的人观看本文）

文中主要包含了对菜鸟教程中的一些学习理解，个人感觉Lua语言和Python很多地方相似

以下大部分代码和表格摘抄自菜鸟教程

function start()

---

Lua变量

数据类型

数据类型	描述
nil	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）（类似与Null或者None）
boolean	false和true
number	双精度浮点数
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（那你为啥叫线程？）
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、字符串或表类型。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。

变量声明

a = 5               -- 全局变量
local b = 5         -- 局部变量

在Lua中，使用local显示声明该变量为局部变量，而不声明的都是全局变量。

a               -- nil
a = 5               -- number
a = false         -- bool
a = ""         -- string,单双引号都可以,支持转义字符,print出空字符串而非nil
在lua中字符串尾部没有\0,而且\0即使在字符串中也不代表结束且不计入长度
我们也可以用16进制来定义字符串
s = string.char(0x30,0x31)
n = string.byte(s,2)  --转为Ascii码，第一个字符是从1开始的而非0
print(s,n)     --结果: 01  49
a,b,c = 1,"a"         -- 多重赋值
print(a, b, c)         -- 1  a  nil
a = nil			 -- nil,回收变量

local multilineString = [[
This is a multiline string.
It can contain multiple lines of text.
No need for escape characters.
]]
print(multilineString)    -- 按格式输出括号内字符
This is a multiline string.
It can contain multiple lines of text.
No need for escape characters.

不管定义整形还是浮点型，在Lua中都是number。而没有赋值的变量都是nil。有趣的是，即使赋值了空字符串依然是string类型，看来Lua中nil应当和C差不多，代表了基址未赋值。

Lua 对多个变量同时赋值，不会进行变量传递，仅做值传递：

a, b = 0, 1
a, b = a+1, a+1
print(a,b);               --> 1   1而非1	  2

顺带一提，Lua语句结束后也可以带分号

其他表示

a = 0x11    -- 16进制表示,16+1=17
b = 2e10    -- 科学计数法,2*(10^10)
c = 5^2		-- 乘方,25
d = 5%2		-- 取余(mod),1
e = 5//2		-- 整除运算,2 (>=lua5.3)
f = 1<<3	-- 移位符号(>=lua5.3),二进制表示下移位:1 = 00000001左移三位(000)00001000 = 8
a,b = "abc","def"
c= a..b  --字符串连接,"abcdef"
print(#c) --#输出变量长度（可以是字符串或者表）,6
-- 其他语法例如tostring(number),tonumber(string)都是很常规的
n = tonumber("a")   --nil,需要注意的是lua和cpp不同,单个字符也不会转为ASCII码

---

Lua语法

判断

逻辑判断（Lua很特殊，这个比较重要）

Lua认为false和nil为假，true和非nil为真,所以0代表也是真。
唯一需要注意的是Lua中不等于为 ~=
与或非分别是 and or not
让我们看看下面的例子：

a = nil -- false
b = 0  -- true
print(a and b)
print(a or b)
print(not a)

nil
0
true

可以看到，在Lua中常规的逻辑判断并不会返回True或者False，只有在not判断下才会返回True和False，而and和or只会返回逻辑值对应的变量的值

再举个例子让我们更好理解
（例如a=nil，值对应false，所以a and b 返回了nil。而b=0 值对应True,a or b返回了0）

a = nil -- false
d = false -- false

B = 0   -- true
C = 1   -- true
and时一真一假输出结果是false的一方
print(a and C) --逻辑判断值返回了逻辑符号左右值中的对应真值和假值
print(C and d)
or时一真一假输出结果是true的一方
print(a or C)
print(C or d)

结果：
nil
false

1
1
上述例子是正常计算都可以得出的，现在让我们看几个特殊例子

以下例子请抛弃依次执行语句的程序思维,使用更逻辑化,更符合计算机的思维来判断
a = nil -- false
d = false -- false

B = 0   -- true
C = 1   -- true
and时两侧都是真值，则返回右侧的值
print(B and C)
print(C and B)
and时两侧都是假值，则返回左侧的值
print(a and d)
print(d and a)
结果：
1
0

nil
false

or时两侧都是真值，则返回左侧的值
print(B or C)
print(C or B)
or时两侧都是真值，则返回右侧的值
print(d or a)
print(a or d)

结果：
0
1

nil
false

为什么是这样的？也许从程序的思维来看，我们需要执行语句，然后判断。但是实现一个逻辑门判断，有时只需要逻辑符号和其中一个值就够了

接下来用T代表真，F代表假，?代表任意bool
print(F and ?)
在进行and运算的时候,如果第一个值就为false,那输出值一定为false,?是什么都不影响了,所以结果一定为false,输出F即可
print(T and ?)
在进行and运算的时候,如果第一个值为true,我们依然无法确定输出值,此时我们需要知道?是true还是false
但是最后的运算结果一定是由?决定的,如果?为true运算就是true,问号为false运算就是false,所以and左值为真时，输出的结果一定是右值
因此该语句会输出 ?
print(T or ?)
同理,or运算中如果左值为true,结果一定为true,因此输出T即可
print(F or ?)
or运算中如果左值为false,最后结果则是由?是true还是false决定,因此输出结果一定是右值
上述语句输出 ? 

现在再回头看看刚才的例子，是不是能理解了？

短路判断

基于上述的原理我们可以进行短路判断
a = nil -- false
b = 0  -- true
print(b > 10 and "yes" or "no")

输出：
no

所以所谓短路判断,前面应当是正常的判断语句,最后加上and A or B，其中AB都是true值
【T and A or B = A, F and A or B =B】
当前面为真则输出A，当前面为假则输出B

---

if

if(0)
then
    print("0 为 true")
end

if else

a = 100;
if( a < 20 )
then
   print("a 小于 20" )
else
   print("a 大于 20" )
end
print("a 的值为 :", a)  --a 大于 20 
					    --a 的值为 :    100

---

循环

while

break 关键字是通用是

while( a < 20 )
do
   a = a+1
end

for

for i=1,10,2 do  --- 三个值依次代表起始,结束,步长,步长不输入默认为1
    print(i)
end 

repeat

a = 10
repeat  -- 不同与while for,repeat在循环结束时判断,类似do while
   print("a的值为:", a) --输出10,11,12,13,14,15
   a = a + 1
until( a > 15 ) --当a=16时退出

最重要的知识点就是if，while，for，function都别忘了加end

---

迭代器

泛型for迭代器

迭代器类似C#的for each，python的for in

array = {"Google", "Runoob"}

for key,value in ipairs(array)  -- key,value自定义常量名,ipairs(array)迭代列表
do
   print(key, value)
end

1  Google
2  Runoob

无状态迭代器

function square(iteratorMaxCount,currentNumber)
   if currentNumber<iteratorMaxCount
   then
      currentNumber = currentNumber+1
   return currentNumber, currentNumber*currentNumber
   end
end
--定义了一个方法square实现循环三次后结束

for i,n in square,3,0  --square,3,0代表了迭代方法和它的两个入参,当方法结束主动闭包
do
   print(i,n)
end

1    1
2    4
3    9

多状态的迭代器

如果迭代函数需要接收很多信息，为了简化迭代函数的入参，不妨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。

array = {"Google", "Runoob"}

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

Google
Runoob

需要注意：无论定义什么函数，最后都需要该函数return给迭代变量，才能在迭代器中最终输出对应的值

---

Lua函数

几个简单的例子，一步到位

----------------------
function f()  --同样未用local声明,该函数为全局函数
	a,b=1,2   --  函数内定义没有local声明也是全局变量
	print(a,b)
end

f()		-- 1  2
--------------------
local function f(a,b,n)  --local声明后为局部函数
    c, d = a, b
    print(c, d,n)
end
f(1,2)		-- 1  2  nil
-------多返回值--------------------
function f(a,b,c)
	return a,b,c
end
local i,j =f(1,2)
print(i,j)		-- 1  2
--------可变参数---------------
function average(...)  --使用...可以接收任意多参数
   result = 0
   local arg={...}    --> arg 为一个table，局部变量
   for i,v in ipairs(arg) do 
      result = result + v
   end
   print("总共传入 " .. #arg .. " 个数")
   print("总共传入 " .. select("#",...) .. " 个数")   --select("#",...)来获取可变参数的数量,和直接#arg功能是一样的
   return result/#arg
end

print("平均值为",average(10,5,3,4,5,6))
---总共传入 6 个数
---总共传入 6 个数
---平均值为    5.5
-----------
function average(a,...)  --也可以用固定参数+可变参数,但是固定参数一定放在可变参数之前
end
------------------------

select方法

通常在遍历变长参数的时候只需要使用 {…}，然而变长参数可能会包含一些 nil，那么就可以用 select 函数来访问变长参数了：select(‘#’, …) 或者 select(n, …)

select(‘#’, …) 返回可变参数的长度。
select(n, …) 用于返回从起点 n 开始到结束位置的所有参数列表。
调用 select 时，必须传入一个固定实参 selector(选择开关) 和一系列变长参数。如果 selector 为数字 n，那么 select 返回参数列表中从索引 n 开始到结束位置的所有参数列表，否则只能为字符串 #，这样 select 返回变长参数的总数。

function cal_sum(...)
    a,b =select(3,...)
    print(select(3, ...))
    print(select("#",...) )
end
cal_sum(1,2,3,nil,5,5)
print(a,b)

3	nil	5	5
6
3	nil

使用select赋值会对变量顺序赋值，而select本身可以获取序号及其后的所有可变参数

---

数组

Lua中没有传统意义的单一类型的数据结构，只有一种table结构，它能顺序存放里面的所有值，并提供了索引以供访问。

需要注意的是，索引是从 1 开始而非传统的0

function P ()
    return 1;
end
a={1,"ac",{},function() end,P}
print(a[3])
print(a[4])
print(a[5])
print(#a)
a[6] = 1223;
print(a[6])
print(#a)

结果：
table: 00BCA580
function: 00BCCAC8
function: 00BCCC48
5
1223
6

我们发现上述table存储了好多奇怪的值，其中包括number，string，table甚至两个function。

通过输出结果我们发现，对于常见的变量类型，table索引可以直接返回值。而对于table function等非常规类型则返回了存储类型+存储地址。

-- insert用法,没有返回值
table.insert(a, "d") --插入到尾部
print(a[7])
s = table.insert(a, 2, 233) --插入到位置2,其后的元素都会后移一位
print(s)
print(a[2])

d
nil
233

-- remove会有返回值
s = table.remove(a, 1)
print(s)
print(a[1])

1
ac

字符索引

table可以以字符作为索引：

a = {
    a = 1,
    b = "1234",
    c = function()
    end,
    d=123456,
    ["!?"] =123
}
a["abc"]="abc"
print(a["a"])
print(a.a)
print(a["!?"])   -- 这只是个例子，别用奇怪的符号命名
-- print(a.!?)   --打印不了的,符号会报错
print(a.abc)
print(a.def)    --没有这个下标

1
1
123
abc
nil

不难发现其实table内是以键值对形式存储的

---

_G

_G是一个全局table，它储存了所有的全局变量,我们可以通过它来访问任意全局变量

a = 1
b = 2
print(_G["a"])
print(_G.b)

1
2

如果上面的还能理解，以下特性简直就是奇葩了

之前我们往tableA里不是使用table.insert插入了一个值吗？让我们看看怎么实现的

table.insert(table, 1, "aa") 
- lua内有一个全局变量,它的名字就叫table,它的类型是table
- 我们可以直接使用table.insert的原因其实是直接访问了这个名称为table的table的一个字符串索引
- 这个字符串索引的名称是"insert",这个索引对应的值是一个function
- 这个函数实现了往指定table的指定位置插入指定值的功能
print(table[1])
print(_G["table"]["insert"])

输出:
aa
function: 00CE8B48

---

结束语：别忘了

end