Lua简明教程

开发
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

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***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。

  1. print("Hello World") 

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。

  1. chenhao-air:lua chenhao$ lua 
  2. Lua 5.2.2  Copyright (C) 1994-2013 Lua.org, PUC-Rio 
  3. > print("Hello, World") 
  4. Hello, World 
  5. > 

也可以把脚本存成一个文件,用如下命令行来运行。

  1. >lua  file.lua 

或是像shell一样运行:

  1. chenhao-air:lua chenhao$ cat hello.lua 
  2. #!/usr/local/bin/lua 
  3. print("Hello, World") 
  4. chenhao-air:lua chenhao$ chmod +x hello.lua 
  5. chenhao-air:test chenhao$ ./hello.lua 
  6. Hello, World 

语法

注释

  1. -- 两个减号是行注释
  1. --[[ 
  2.  这是块注释 
  3.  这是块注释 
  4.  --]] 

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。

  1. num = 1024 
  2. num = 3.0 
  3. num = 3.1416 
  4. num = 314.16e-2 
  5. num = 0.31416E1 
  6. num = 0xff 
  7. num = 0x56 

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)

  1. a = 'alo\n123"' 
  2. a = "alo\n123\"
  3. a = '\97lo\10\04923"' 
  4. a = [[alo 
  5. 123"]] 

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

  1. v = UndefinedVariable 

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。

  1. theGlobalVar = 50 
  2. local theLocalVar = "local variable" 

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

  1. sum = 0 
  2. num = 1 
  3. while num <= 100 do 
  4.     sumsum = sum + num 
  5.     numnum = num + 1 
  6. end 
  7. print("sum =",sum) 

if-else分支

  1. if age == 40 and sex =="Male" then 
  2.     print("男人四十一枝花") 
  3. elseif age > 60 and sex ~="Female" then 
  4.     print("old man without country!") 
  5. elseif age < 20 then 
  6.     io.write("too young, too naive!\n") 
  7. else 
  8.     local age = io.read() 
  9.     print("Your age is "..age) 
  10. end 

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。

#p#

for 循环

从1加到100

  1. sum = 0 
  2. for i = 1, 100 do 
  3.     sumsum = sum + i 
  4. end 

从1到100的奇数和

  1. sum = 0 
  2. for i = 1, 100, 2 do 
  3.     sumsum = sum + i 
  4. end 

从100到1的偶数和

  1. sum = 0 
  2. for i = 100, 1, -2 do 
  3.     sumsum = sum + i 
  4. end 

util循环

  1. sum = 2 
  2. repeat 
  3.    sumsum = sum ^ 2 --幂操作 
  4.    print(sum) 
  5. until sum >1000 

函数

Lua的函数和Javascript的很像

递归

  1. function fib(n) 
  2.   if n < 2 then return 1 end 
  3.   return fib(n - 2) + fib(n - 1) 
  4. end 

闭包

同样,Javascript附体!

示例一

  1. function newCounter() 
  2.     local i = 0 
  3.     return function()     -- anonymous function 
  4.        ii = i + 1 
  5.         return i 
  6.     end 
  7. end 
  8.   
  9. c1 = newCounter() 
  10. print(c1())  --> 1 
  11. print(c1())  --> 2 

示例二

  1. function myPower(x) 
  2.     return function(y) return y^x end 
  3. end 
  4.   
  5. power2 = myPower(2) 
  6. power3 = myPower(3) 
  7.   
  8. print(power2(4)) --2的4次方 
  9. print(power3(3)) --3的3次方 

函数的返回值

和Go语言一样,可以一条语句上赋多个值,如:

  1. name, age, bGay = "haoel", 37, false, "haoel@hotmail.com" 

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:

  1. function getUserInfo(id) 
  2.     print(id) 
  3.     return "haoel", 37, "haoel@hotmail.com", "http://coolshell.cn" 
  4. end 
  5.   
  6. name, age, email, website, bGay = getUserInfo() 

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:

  1. function foo(x) return x^2 end 
  2. foo = function(x) return x^2 end 

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:

  1. haoel = {name="ChenHao"age=37handsome=True

下面是table的CRUD操作:

  1. haoel.website="http://coolshell.cn/" 
  2. local age = haoel.age 
  3. haoel.handsome = false 
  4. haoel.name=nil 

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:

  1. t = {[20]=100, ['name']="ChenHao", [3.14]="PI"} 

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:

  1. arr = {10,20,30,40,50} 

这样看上去就像数组了。但其实其等价于:

  1. arr = {[1]=10, [2]=20, [3]=30, [4]=40, [5]=50} 

#p#

所以,你也可以定义成不同的类型的数组,比如:

  1. arr = {"string", 100, "haoel", function() print("coolshell.cn") end} 

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。

  1. for i=1, #arr do 
  2.     print(arr[i]) 
  3. end 

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):

  1. _G.globalVar 
  2. _G["globalVar"] 

我们可以通过下面的方式来遍历一个Table。

  1. for k, v in pairs(t) do 
  2.     print(k, v) 
  3. end 

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:

  1. fraction_a = {numerator=2denominator=3
  2. fraction_b = {numerator=4denominator=7

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:

  1. fraction_op={} 
  2. function fraction_op.__add(f1, f2) 
  3.     ret = {} 
  4.     ret.numerator = f1.numerator * f2.denominator + f2.numerator * f1.denominator 
  5.     ret.denominator = f1.denominator * f2.denominator 
  6.     return ret 
  7. end 

为之前定义的两个table设置MetaTable:(其中的setmetatble是库函数)

  1. setmetatable(fraction_a, fraction_op) 
  2. setmetatable(fraction_b, fraction_op) 

于是你就可以这样干了:(调用的是fraction_op.__add()函数)

  1. fraction_s = fraction_a + fraction_b 

至于__add这是MetaMethod,这是Lua内建约定的,其它的还有如下的MetaMethod:

“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:

  1. setmetatable(a, {__index = b}) 

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:

  1. Window_Prototype = {x=0y=0width=100height=100
  2. MyWin = {title="Hello"
  3. setmetatable(MyWin, {__index = Window_Prototype}) 

于是:MyWin中就可以访问x, y, width, height的东东了。

有了以上的基础,我们可以来说说所谓的Lua的面向对象。

  1. Person={} 
  2.   
  3. function Person:new(p) 
  4.     local obj = p 
  5.     if (obj == nil) then 
  6.         obj = {name="ChenHao"age=37handsome=true
  7.     end 
  8.     selfself.__index = self 
  9.     return setmetatable(obj, self) 
  10. end 
  11.   
  12. function Person:toString() 
  13.     return self.name .." : ".. self.age .." : ".. (self.handsome and "handsome" or "ugly") 
  14. end 

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***个参数的值。

于是:我们可以这样调用:

  1. me = Person:new() 
  2. print(me:toString()) 
  3.   
  4. kf = Person:new{name="King's fucking"age=70handsome=false
  5. print(kf:toString()) 

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。

  1. Student = Person:new() 
  2.   
  3. function Student:new() 
  4.     newObj = {year = 2013
  5.     selfself.__index = self 
  6.     return setmetatable(newObj, self) 
  7. end 
  8.   
  9. function Student:toString() 
  10.     return "Student : ".. self.year.." : " .. self.name 
  11. end 

#p#

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:

  1. print("Hello, World!") 

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***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:

  1. local hello = loadfile("hello") 
  2. ... ... 
  3. ... ... 
  4. hello() 

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:

文件名:mymod.lua

  1. local HaosModel = {} 
  2.   
  3. local function getname() 
  4.     return "Hao Chen" 
  5. end 
  6.   
  7. function HaosModel.Greeting() 
  8.     print("Hello, My name is "..getname()) 
  9. end 
  10.   
  11. return HaosModel 

于是我们可以这样使用:

  1. local hao_model = require("mymod") 
  2. hao_model.Greeting() 

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)

  1. local hao_model = (function () 
  2.   --mymod.lua文件的内容-- 
  3. end)() 

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:

关于Lua的标库,你可以看看官方文档:string,  table, math, io, os

原文链接:http://coolshell.cn/articles/10739.html

责任编辑:陈四芳 来源: 酷壳网
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