Lua简明教程
Lua简明教程
这几天系统地学习了一下Lua这个脚本语言，Lua脚本是一个很轻量级的脚本，也是号称性能最高的脚本，用在很多需要性能的地方，比如：游戏脚本，nginx，wireshark的脚本，当你把他的源码下下来编译后，你会发现解释器居然不到200k，这是多么地变态啊（/bin/sh都要1M，MacOS平台），而且能和C语言非常好的互动。我很好奇得浏览了一下Lua解释器的源码，这可能是我看过最干净的C的源码了。
我不想写一篇大而全的语言手册，一方面是因为已经有了（见本文后面的链接），重要的原因是，因为大篇幅的文章会挫败人的学习热情，我始终觉得好的文章读起来就像拉大便一样，能一口气很流畅地搞完，才会让人爽（这也是我为什么不想写书的原因）。所以，这必然又是一篇“入厕文章”，还是那句话，我希望本文能够让大家利用上下班，上厕所大便的时间学习一个技术。呵呵。
相信你现在已经在厕所里脱掉裤子露出屁股已经准备好大便了，那就让我们畅快地排泄吧……
运行
首先，我们需要知道，Lua是类C的，所以，他是大小写字符敏感的。
下面是Lua的Hello World。注意：Lua脚本的语句的分号是可选的，这个和GO语言很类似。
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print(
"Hello World"
)
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你可以像python一样，在命令行上运行lua命令后进入lua的shell中执行语句。
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chenhao-air:lua chenhao$ lua
Lua 5.2.2 Copyright (C) 1994-2013 Lua.org, PUC-Rio
> print(
"Hello, World"
)
Hello, World
>
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也可以把脚本存成一个文件，用如下命令行来运行。
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>lua
file
.lua
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或是像shell一样运行：
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chenhao-air:lua chenhao$
cat
hello.lua
#!/usr/local/bin/lua
print(
"Hello, World"
)
chenhao-air:lua chenhao$
chmod
+x hello.lua
chenhao-air:
test
chenhao$ .
/hello
.lua
Hello, World
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语法
注释
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-- 两个减号是行注释
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--[[
这是块注释
这是块注释
--]]
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变量
Lua的数字只有double型，64bits，你不必担心Lua处理浮点数会慢（除非大于100,000,000,000,000），或是会有精度问题。
你可以以如下的方式表示数字，0x开头的16进制和C是很像的。
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num = 1024
num = 3.0
num = 3.1416
num = 314.16e-2
num = 0.31416E1
num = 0xff
num = 0x56
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字符串你可以用单引号，也可以用双引号，还支持C类型的转义，比如： ‘\a’ （响铃）， ‘\b’ （退格）， ‘\f’ （表单）， ‘\n’ （换行）， ‘\r’ （回车）， ‘\t’ （横向制表）， ‘\v’ （纵向制表）， ‘\\’ （反斜杠）， ‘\”‘ （双引号）， 以及 ‘\” （单引号)
下面的四种方式定义了完全相同的字符串（其中的两个中括号可以用于定义有换行的字符串）
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a =
'alo\n123"'
a =
"alo\n123\""
a =
'\97lo\10\04923"'
a = [[alo
123"]]
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C语言中的NULL在Lua中是nil，比如你访问一个没有声明过的变量，就是nil，比如下面的v的值就是nil
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v = UndefinedVariable
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布尔类型只有nil和false是 false，数字0啊，‘’空字符串（’\0′）都是true！
另外，需要注意的是：lua中的变量如果没有特殊说明，全是全局变量，那怕是语句块或是函数里。变量前加local关键字的是局部变量。
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theGlobalVar = 50
local theLocalVar =
"local variable"
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控制语句
不多说了，直接看代码吧（注意：Lua没有++或是+=这样的操作）
while循环
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sum = 0
num = 1
while
num <= 100
do
sum = sum + num
num = num + 1
end
print(
"sum ="
,sum)
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if-else分支
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if
age == 40 and sex ==
"Male"
then
print(
"男人四十一枝花"
)
elseif age > 60 and sex ~=
"Female"
then
print(
"old man without country!"
)
elseif age < 20 then
io.write(
"too young, too naive!\n"
)
else
local age = io.read()
print(
"Your age is "
..age)
end
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上面的语句不但展示了if-else语句，也展示了
1）“～=”是不等于，而不是!=
2）io库的分别从stdin和stdout读写的read和write函数
3）字符串的拼接操作符“..”
另外，条件表达式中的与或非为分是：and, or, not关键字。
for 循环
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sum = 0
for
i = 1, 100
do
sum = sum + i
end
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sum = 0
for
i = 1, 100, 2
do
sum = sum + i
end
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sum = 0
for
i = 100, 1, -2
do
sum = sum + i
end
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until循环
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sum = 2
repeat
sum = sum ^ 2 --幂操作
print(sum)
until sum >1000
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函数
Lua的函数和Javascript的很像
递归
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function fib(n)
if
n < 2 then
return
1 end
return
fib(n - 2) + fib(n - 1)
end
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闭包
同样，Javascript附体！
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function newCounter()
local i = 0
return
function() -- anonymous function
i = i + 1
return
i
end
end
c1 = newCounter()
print(c1()) --> 1
print(c1()) --> 2
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function myPower(x)
return
function(y)
return
y^x end
end
power2 = myPower(2)
power3 = myPower(3)
print(power2(4)) --4的2次方
print(power3(5)) --5的3次方
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函数的返回值
和Go语言一样，可以一条语句上赋多个值，如：
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上面的代码中，因为只有3个变量，所以第四个值被丢弃。
函数也可以返回多个值：
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function getUserInfo(id)
print(id)
end
name, age, email, website, bGay = getUserInfo()
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注意：上面的示例中，因为没有传id，所以函数中的id输出为nil，因为没有返回bGay，所以bGay也是nil。
局部函数
函数前面加上local就是局部函数，其实，Lua中的函数和Javascript中的一个德行。
比如：下面的两个函数是一样的：
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function foo(x)
return
x^2 end
foo = function(x)
return
x^2 end
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Table
所谓Table其实就是一个Key Value的数据结构，它很像Javascript中的Object，或是PHP中的数组，在别的语言里叫Dict或Map，Table长成这个样子：
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haoel = {name=
"ChenHao"
, age=37, handsome=True}
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下面是table的CRUD操作：
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haoel.website=
"http://coolshell.cn/"
local age = haoel.age
haoel.handsome =
false
haoel.name=nil
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上面看上去像C/C++中的结构体，但是name,age, handsome, website都是key。你还可以像下面这样写义Table：
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t = {[20]=100, [
'name'
]=
"ChenHao"
, [3.14]=
"PI"
}
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这样就更像Key Value了。于是你可以这样访问：t[20]，t["name"], t[3.14]。
我们再来看看数组：
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arr = {10,20,30,40,50}
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这样看上去就像数组了。但其实其等价于：
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arr = {[1]=10, [2]=20, [3]=30, [4]=40, [5]=50}
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所以，你也可以定义成不同的类型的数组，比如：
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arr = {
"string"
, 100,
"haoel"
, function() print(
"coolshell.cn"
) end}
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注：其中的函数可以这样调用：arr[4]()。
我们可以看到Lua的下标不是从0开始的，是从1开始的。
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for
i=1, #arr
do
print(arr[i])
end
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注：上面的程序中：#arr的意思就是arr的长度。
注：前面说过，Lua中的变量，如果没有local关键字，全都是全局变量，Lua也是用Table来管理全局变量的，Lua把这些全局变量放在了一个叫“_G”的Table里。
我们可以用如下的方式来访问一个全局变量（假设我们这个全局变量名叫globalVar）：
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_G.globalVar
_G[
"globalVar"
]
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我们可以通过下面的方式来遍历一个Table。
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for
k, v in pairs(t)
do
print(k, v)
end
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MetaTable 和 MetaMethod
MetaTable和MetaMethod是Lua中的重要的语法，MetaTable主要是用来做一些类似于C++重载操作符式的功能。
比如，我们有两个分数：
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fraction_a = {numerator=2, denominator=3}
fraction_b = {numerator=4, denominator=7}
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我们想实现分数间的相加：2/3 + 4/7，我们如果要执行： fraction_a + fraction_b，会报错的。
所以，我们可以动用MetaTable，如下所示：
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fraction_op={}
function fraction_op.__add(f1, f2)
ret = {}
ret.numerator = f1.numerator * f2.denominator + f2.numerator * f1.denominator
ret.denominator = f1.denominator * f2.denominator
return
ret
end
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为之前定义的两个table设置MetaTable：（其中的setmetatble是库函数）
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setmetatable(fraction_a, fraction_op)
setmetatable(fraction_b, fraction_op)
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于是你就可以这样干了：（调用的是fraction_op.__add()函数）
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fraction_s = fraction_a + fraction_b
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至于__add这是MetaMethod，这是Lua内建约定的，其它的还有如下的MetaMethod：
__add(a, b) 对应表达式 a + b __sub(a, b) 对应表达式 a - b __mul(a, b) 对应表达式 a * b __div(a, b) 对应表达式 a / b __mod(a, b) 对应表达式 a % b __pow(a, b) 对应表达式 a ^ b __unm(a) 对应表达式 -a __concat(a, b) 对应表达式 a .. b __len(a) 对应表达式 #a __eq(a, b) 对应表达式 a == b __lt(a, b) 对应表达式 a < b __le(a, b) 对应表达式 a <= b __index(a, b) 对应表达式 a.b __newindex(a, b, c) 对应表达式 a.b = c __call(a, ...) 对应表达式 a(...)
“面向对象”
上面我们看到有__index这个重载，这个东西主要是重载了find key的操作。这操作可以让Lua变得有点面向对象的感觉，让其有点像Javascript的prototype。（关于Javascrip的面向对象，你可以参看我之前写的Javascript的面向对象）
所谓__index，说得明确一点，如果我们有两个对象a和b，我们想让b作为a的prototype只需要：
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setmetatable(a, {__index = b})
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例如下面的示例：你可以用一个Window_Prototype的模板加上__index的MetaMethod来创建另一个实例：
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Window_Prototype = {x=0, y=0, width=100, height=100}
MyWin = {title=
"Hello"
}
setmetatable(MyWin, {__index = Window_Prototype})
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于是：MyWin中就可以访问x, y, width, height的东东了。（注：当表要索引一个值时如table[key], Lua会首先在table本身中查找key的值, 如果没有并且这个table存在一个带有__index属性的Metatable, 则Lua会按照__index所定义的函数逻辑查找）
有了以上的基础，我们可以来说说所谓的Lua的面向对象。
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Person={}
function Person:
new
(p)
local obj = p
if
(obj == nil) then
obj = {name=
"ChenHao"
, age=37, handsome=
true
}
end
self.__index = self
return
setmetatable(obj, self)
end
function Person:toString()
return
self.name ..
" : "
.. self.age ..
" : "
.. (self.handsome and
"handsome"
or
"ugly"
)
end
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上面我们可以看到有一个new方法和一个toString的方法。其中：
1）self 就是 Person，Person:new(p)，相当于Person.new(self, p)
2）new方法的self.__index = self 的意图是怕self被扩展后改写，所以，让其保持原样
3）setmetatable这个函数返回的是第一个参数的值。
于是：我们可以这样调用：
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me = Person:
new
()
print(me:toString())
kf = Person:
new
{name=
"King's fucking"
, age=70, handsome=
false
}
print(kf:toString())
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继承如下，我就不多说了，Lua和Javascript很相似，都是在Prototype的实例上改过来改过去的。
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Student = Person:
new
()
function Student:
new
()
newObj = {year = 2013}
self.__index = self
return
setmetatable(newObj, self)
end
function Student:toString()
return
"Student : "
.. self.year..
" : "
.. self.name
end
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模块
我们可以直接使用require(“model_name”)来载入别的lua文件，文件的后缀是.lua。载入的时候就直接执行那个文件了。比如：
我们有一个hello.lua的文件：
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print(
"Hello, World!"
)
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如果我们：require(“hello”)，那么就直接输出Hello, World！了。
注意：
1）require函数，载入同样的lua文件时，只有第一次的时候会去执行，后面的相同的都不执行了。
2）如果你要让每一次文件都会执行的话，你可以使用dofile(“hello”)函数
3）如果你要玩载入后不执行，等你需要的时候执行时，你可以使用 loadfile()函数，如下所示：
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local hello = loadfile(
"hello"
)
... ...
... ...
hello()
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loadfile(“hello”)后，文件并不执行，我们把文件赋给一个变量hello，当hello()时，才真的执行。（我们多希望JavaScript也有这样的功能（参看《Javascript 装载和执行》））
当然，更为标准的玩法如下所示。
假设我们有一个文件叫mymod.lua，内容如下：
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local HaosModel = {}
local function getname()
return
"Hao Chen"
end
function HaosModel.Greeting()
print(
"Hello, My name is "
..getname())
end
return
HaosModel
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于是我们可以这样使用：
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local hao_model = require(
"mymod"
)
hao_model.Greeting()
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其实，require干的事就如下：（所以你知道为什么我们的模块文件要写成那样了）
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local hao_model = (function ()
--mymod.lua文件的内容--
end)()
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参考
我估计你差不多到擦屁股的时间了，所以，如果你还比较喜欢Lua的话，下面是几个在线文章你可以继续学习之：
- manual.luaer.cn lua在线手册
- book.luaer.cn lua在线lua学习教程
- lua参考手册Lua参考手册的中文翻译（云风翻译版本）
关于Lua的标库，你可以看看官方文档：string， table， math， io， os。
（全文完）