Lua学习总结
简述
Lua是一个很小的编程语言，很多人将其与Python高级语言进行比较。
Lua有以下的特点：
（1）纯C语言实现，源码小，可以很好地与C/C++融合。可自行编译，生成静态库。
（2）语法简单，灵活，易学。
我也同时学习了Python，相比之下，Lua精简，功能简单，可用的库少，但是语言的实现写得如此精简也很不错了！与C/C++程序结合就能显示它的强大能力，适用于要求可配置性很高的C/C++程序中，比如游戏。
如果想写纯脚本程序，那就选Python吧，它是强大，库多，喜欢单干。
好，我们学习Lua吧！
基础
数据类型
Lua的常用数据类型有：
（1）Nil (空) <==> C语言中的NULL
（2）number 所有数据，包含整数小数
（3）string 字串类型
（4）boolean 布尔类型 true, false
（5）function 函数类型
（6）table 表类型
其实，Lua中的数据类型远不止上面的这几个，比如file.
table在Lua中是最重要的数据类型，Lua的很多思想都是基于表来实现的，比如模块、对象。
boolean 除Nil与false为假以为，其它都为真。
string
\ 转义字符
\[
\]
\ddd 3个十进制的数据表示一个字符，高位填0
[[ ... ]] 表示多行字符串，其中字串无转义
> a = [[ \t \n [[ ]] > print(a) \t \n [[
当字符串被参于数值运算时，Lua会试图将字串转成数值
> print("10" + 1) --> 11
> print("123" * "12") --> 1476 当数值参于字串运算时，Lua也会尝试将其转换成字符串
> print(123 .. 12) -->12312
>
> print(10 == "10") --> 永远都是false
> -- 除非
> print(10 == ("10" + 0)) --> true
> print("10" == (10 .. "")) --> true 总之：操作符决定了两边操作数的转换类型。
表达式
（１）算术运算符 + - * / ^ （加减乘除幂）
（２）关系运算符 < > <= >= == ~= （不等于）
nil只与自己相等，table, usedate, function, 只比对象不比内容的值，相当于C语言中的指针比较
（３）逻辑运算符 and or not
and, or 的运算结果不是true与false
a and b -- 如果a为false，则返回a，否则b a or b -- 如果a为true，则返回a，否则b a and b or c -- 类似C中的 a ? b : cnot 结果返回true或false
（4）优先级
^ 与 .. 是右连接
表结构
> days = {"sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"}
> print(days[0]) --> nil
> print(days[1]) --> Sun 注意：
Lua中，表的索引是从1开始的，不是0！
Polyline = { color = "blue", thickness = 2, npoints = 4,
{x = 0, y = 0},
{x = -10, y = 0},
{x = -10, y = 10},
{x = 0, y = 10}
}
Polyline["color"] --> "blue"
Polyline.color --> "blue"
Polyline[1] --> {x = 0, y = 0}
Polyline[1].x --> 0 表中的元素都是由key-value组成。如果没有指定key，那就默认以1开始的整数做key，如上4个{x,y}。如果指定了名称，则以string类型为key，如color, thickness, npoints。其实，表的key还可以为table, function, file, boolean任意类型。value可以为任何Lua类型。
Person = {["name"] = "Peter", ["age"] = 28} -- 等价于
Person = {name = "Peter", age = 28}
{x=0, y=0} --> {["x"]=0, ["y"]=0}
{"red", "green", "blue"} --> ｛[1]="red", [2]="green", [3]="blue"｝
基本语法
（1）多元素赋值
a, b = 10, 'Hi' --> 等价于 a = 10; b = 'Hi'如果左边与右边个数不一致时，多的忽略，少的填Nil。
（2）代码块chunk。
使用local创建的一个局部变量，可以避免命名冲突，而比全局变量高效。
（3）控制结构
----------------------------------
if condition1 then
...
else if condition2 then
...
else
...
end
----------------------------------
while condition do
...
end
----------------------------------
repeat
...
until condition for 语句
for var=exp1, exp2, exp3 do
...
end
---> exp1: 初始值
---> exp2: 终止值
---> exp3: 步进
for k in pairs(days) do
print(k .. ' = ' .. days[key])
end
for i, val in ipairs(days) do
print(i .. ' = ' .. val)
end
（4）函数
定义格式：
function func_name (arguments_list)
...
end 当函数的参数只有一个且为string或table类型时，可以不加括号。如：
dofile "text.lua"
table_print {a=12, b=30} 函数的返回值可以是多个：
function foo(a, b)
return a+b, a-b
end
aa, bb = foo(32, 11)
print(aa, bb) --> 43, 21
（5）闭包
Python与Lua都有闭包的特性，我记得好像Java也有，但是Ｃ与Ｃ++是没有的。
-- 调用newCounter()返回一个function，而这个function引用了newCounter()函数内部的局部变量local i
----------------------------
function newCounter()
local i = 0
return function()
i = i + 1
return i
end
end
c1 = newCounter
print(c1()) --> 1
print(c2()) --> 2
newCounter = nil -- 就算我把这个函数销毁了
print(c1()) --> 3 还是生效 为什么？因为在Lua中，所有的变量都是“指针”。所有的变量都是从堆里分配出来的，不像Ｃ与C++，局部变量是从栈里分配，一旦函数退出，所有局部变量都要被释放。Lua中的所有变量都是从堆里申请的。对象的释放是自动进行的，只有这个对象的引用计数为０了才会被释放掉。
为了便于理解，我写一段Ｃ++的伪代码：
class CounterFunc
{
public:
CounterFunc(int i*) {
m_pCnt = i;
}
int operator()() {
++i;
return i;
}
private:
int *m_pCnt;
}
CounterFunc* newCounter()
{
int *i = new int;
return new CounterFunc(i);
}
int main()
{
CounterFunc &c1 = *newCounter()
cout << c1() << endl;
cout << c1() << endl;
} 熟悉Ｃ++的学友们一下就看懂了。
（６）非全局函数
表中的函数实现方式：
Lib = {}
Lib.foo = function(x, y) return x+y end
----------------------------------------------
Lib = {
foo = function(x, y) return x+y end
}
----------------------------------------------
Lib = {}
function Lib.foo(x, y) return x+y end 局部函数
local foo = function(x, y)
return x+y
end
------------------------------------------------
local function foo (x, y)
return x+y
end
（７）尾调函数
当函数的最后返回结果是调用另一个函数，称之为尾调函数。Lua的在调用尾调函数时，先是弹出当前函数的栈空间，然后再调用尾调函数，从而降低了函数层层调动过程中的栈消耗，非常适用于函数递归调用。
加载文件与运行
当我们需要加载与运行已有文件中的Lua代码时，可以用以下几种方式：
（１）loadstring( str ) --- 加载字串
f = loadstring "a = 12; print('a=' .. a)"
f() --> a=12 loadstring()本是函数，由于函数是string，所以没有加括号。loadstring()执行完之后，只是加载解析，并没有执行。返回的是一个function类型。执行该函数便可以运行。相当于：
f = loadstring "function() a = 12; print('a='..a) end"
（２）loadfile( file_name ) --- 加载文件
这个函数相当于从文件里读出string，然后再调用loadstring(file_text)实现加载功能。
（３）dofile( file_name ) --- 加载并执行文件
相当于loadfile()之后，返回一个函数，再调用这个函数。
function dofile( file_name )
local f = assert(loadfile(file_name))
f()
end
（４）require( file_name )
这个函数是通过调用dofile()来实现的。不同的是，每次加载执行一个文件时，require()都会记录，避免重复加载。另外，如果给定的路径找不到文件，require()会到指定的路径下去找输到加载的文件。文件名称可以省去.lua后缀。
协同函数
关于这个功能，我的理解是：是非抢占式任务，由任务主动放弃执行权来达到任务切换的目的。
function foo (x, y)
while ture do
local a = x + y
local b = x - y
x, y = coroutine.yield(a, b)
end
end
------------------------------------------
co = coroutine.create(foo)
print(coroutine.resume(co, 1, 2)) --> true 3 -1
print(coroutine.resume(co, 7, 1)) --> true 8 6 这里最不好理想的就是yield()与resume()参数与返回值的问题。这里分步骤详细解释一下：
（１）co = coroutine.create(foo)，创建一个协同任务，返回co，此时co的状态为suspend。
（２）coroutine.resume(co, 1, 2)，程序转而执行foo(x, y)，x,y的传入的值正是resume()中的(1, 2)。
（３）foo(1, 2)执行到coroutine.yield(a, b)，(a, b)分别为(3,-1)。程序执行yield(3, -1)切换到主任务，resume()函数返回第一个值为bool，后面的正是yield()中传入的参数。
（４）coroutine.resume(co, 7, 1)，程序跳到foo()中的coroutine.yield()行继续执行。其中resume()函数中带的参数(7, 1)，在foo()函数中，x, y = coroutine.yield() 通过返回值的形式赋给了(x, y)。
（５）跳到（３），如此重复。
可见，Lua并没有实现多任务并行执行，而是任务之间通过resume()与yield()函数进行切换。我想，其主要的作用还是用于将功能以任务的形式进行隔离，便于维护。
Metatables and Metamethods
元表与元方法，这是一个很重要的概念。可以为table设置或指定metatable，用于指定某些运算符对应的操作方法。
＊ setmetatable(table, meta_table) 设置元表
＊ getmetatable(table) 获取元表
这个元素，可以是个函数。
tb = {
----> <metatable> = {
__add = function : xxx 加法操作
__sub = function : xxx 减法操作
__mul = function : xxx 乘法操作
...
}
[1] = 20
[2] = 40
...
}
（１）算术运算
+ --> __add(a, b) - --> __sub(a, b) * --> __mul(a, b) / --> __div(a, b) -负 --> __unm(a) ^ --> __pow(a, b)
（２）关系运算
== --> __eq(a, b) < --> __lt(a, b) <= --> __le(a, b)只要定义上面几个就行了，不用再定义 ~=, >=, >
（３）库定义
__tostring = function(tb)在print(t)的时候，print会调用元素中的tostring(t)来进行转换，tostring(t)就查t中的metatable中是否有__tostring域，如果有就调用默认是有的。
（4）表相关
__index = function(tb, key) __index = tb访问索引，如果执行读取一个表中的操作，而这个表里又没有这个域，那么Lua就去查询metatable中的__index域。如果__index是表，那么就去查__index表中有没有这个域，如果有就从__index这个表里的这个域里去取值。如果__index是函数，那么就调用__index(tb, key)函数。
__newindex = function(tb, key)更新索引，在更改表域的时候，如果这个表中没有这个域，那么就会从元表的__index里去找。与__index同理。
这两个东西，在类继承里用到。
环境变量
Lua环境放在全局变量 _G 中。可以用以下语句打印全局变量。
> for n in pairs(_G) do print(n) end
> a = 5 > print(_G["a"]) --> 5其实，所有的全局变量都是放在__G表里。可以对_G表里加metatable，来控制全局变量的形为。如__newindex, __index, 限制直接定义与访问一个变量。
在非全局域，防止访问到全局域
do
a = 'Hi'
setfenv(1, {_G = _G})
_G.print(_G.a) --> Hi
end 在局部Chunk中，将_G放入一个空表中，将这个表作为全局表。