Lua程序设计初步

开发 前端
在这篇文章中,我想向大家介绍如何进行Lua程序设计。我假设大家都学过至少一门编程语言,比如Basic或C,特别是C。因为Lua的最大用途是在宿主程序中作为脚本使用的。

在这篇文章中,我想向大家介绍如何进行Lua程序设计。我假设大家都学过至少一门编程语言,比如Basic或C,特别是C。因为Lua的最大用途是在宿主程序中作为脚本使用的。

Lua 的语法比较简单,学习起来也比较省力,但功能却并不弱。

在Lua中,一切都是变量,除了关键字。请记住这句话。

I. 首先是注释

写一个程序,总是少不了注释的。

在Lua中,你可以使用单行注释和多行注释。

单行注释中,连续两个减号"--"表示注释的开始,一直延续到行末为止。相当于C++语言中的"//"。

多行注释中,由"--[["表示注释开始,并且一直延续到"]]"为止。这种注释相当于C语言中的"/*…*/"。在注释当中,"[["和"]]"是可以嵌套的。

II. Lua编程

经典的"Hello world"的程序总是被用来开始介绍一种语言。在Lua中,写一个这样的程序很简单:

print("Hello world")

在Lua中,语句之间可以用分号";"隔开,也可以用空白隔开。一般来说,如果多个语句写在同一行的话,建议总是用分号隔开。

Lua 有好几种程序控制语句,如:

条件控制:if 条件 then … elseif 条件 then … else … end

While循环:while 条件 do … end

Repeat循环:repeat … until 条件

For循环:for 变量 = 初值,终点值,步进 do … end

For循环:for 变量1,变量2,… ,变量N in表或枚举函数 do … end

注意一下,for的循环变量总是只作用于for的局部变量,你也可以省略步进值,这时候,for循环会使用1作为步进值。

你可以用break来中止一个循环。

如果你有程序设计的基础,比如你学过Basic,C之类的,你会觉得Lua也不难。但Lua有几个地方是明显不同于这些程序设计语言的,所以请特别注意。

.语句块

语句块在C++中是用"{"和"}"括起来的,在Lua中,它是用do 和 end 括起来的。比如:

do print("Hello") end

你可以在 函数 中和 语句块 中定局部变量。

.赋值语句

赋值语句在Lua被强化了。它可以同时给多个变量赋值。

例如:

a,b,c,d=1,2,3,4

甚至是:

a,b=b,a -- 多么方便的交换变量功能啊。

在默认情况下,变量总是认为是全局的。假如你要定义局部变量,则在第一次赋值的时候,需要用local说明。比如:

local a,b,c = 1,2,3 -- a,b,c都是局部变量

.数值运算

和C语言一样,支持 +, -, *, /。但Lua还多了一个"^"。这表示指数乘方运算。比如2^3 结果为8, 2^4结果为16。

连接两个字符串,可以用".."运处符。如:

"This a " .. "string." -- 等于 "this a string"

.比较运算

< > <= >= == ~=

分别表示 小于,大于,不大于,不小于,相等,不相等

所有这些操作符总是返回true或false。

对于Table,Function和Userdata类型的数据,只有 == 和 ~=可以用。相等表示两个变量引用的是同一个数据。比如:

a={1,2}

b=a

print(a==b, a~=b) -- true, false

a={1,2}

b={1,2}

print(a==b, a~=b) -- false, true

.逻辑运算

and, or, not

其中,and 和 or 与C语言区别特别大。

在这里,请先记住,在Lua中,只有false和nil才计算为false,其它任何数据都计算为true,0也是true!

and 和 or的运算结果不是true和false,而是和它的两个操作数相关。

a and b:如果a为false,则返回a;否则返回b

a or b:如果 a 为true,则返回a;否则返回b

举几个例子:

print(4 and 5) --> 5

print(nil and 13) --> nil

print(false and 13) --> false

print(4 or 5) --> 4

print(false or 5) --> 5

在Lua中这是很有用的特性,也是比较令人混洧的特性。

我们可以模拟C语言中的语句:x = a? b : c,在Lua中,可以写成:x = a and b or c。

最有用的语句是: x = x or v,它相当于:if not x then x = v end 。

.运算符优先级,从高到低顺序如下:

^

not - (一元运算)

* /

+ -

..(字符串连接)

< > <= >= ~= ==

and

or

III. 关键字

关键字是不能做为变量的。Lua的关键字不多,就以下几个:

and break do else elseif

end false for function if

in local nil not or

repeat return then true until while

IV. 变量类型

怎么确定一个变量是什么类型的呢?大家可以用type()函数来检查。Lua支持的类型有以下几种:

Nil 空值,所有没有使用过的变量,都是nil。nil既是值,又是类型。

Boolean 布尔值

Number 数值,在Lua里,数值相当于C语言的double

String 字符串,如果你愿意的话,字符串是可以包含'\0'字符的

Table 关系表类型,这个类型功能比较强大,我们在后面慢慢说。

Function 函数类型,不要怀疑,函数也是一种类型,也就是说,所有的函数,它本身就是一个变量。

Userdata 嗯,这个类型专门用来和Lua的宿主打交道的。宿主通常是用C和C++来编写的,在这种情况下,Userdata可以是宿主的任意数据类型,常用的有Struct和指针。

Thread 线程类型,在Lua中没有真正的线程。Lua中可以将一个函数分成几部份运行。如果感兴趣的话,可以去看看Lua的文档。

V. 变量的定义

所有的语言,都要用到变量。在Lua中,不管你在什么地方使用变量,都不需要声明,并且所有的这些变量总是全局变量,除非,你在前面加上"local"。

这一点要特别注意,因为你可能想在函数里使用局部变量,却忘了用local来说明。

至于变量名字,它是大小写相关的。也就是说,A和a是两个不同的变量。

定义一个变量的方法就是赋值。"="操作就是用来赋值的

我们一起来定义几种常用类型的变量吧。

A. Nil

正如前面所说的,没有使用过的变量的值,都是Nil。有时候我们也需要将一个变量清除,这时候,我们可以直接给变量赋以nil值。如:

var1=nil -- 请注意 nil 一定要小写

B. Boolean

布尔值通常是用在进行条件判断的时候。布尔值有两种:true 和 false。在Lua中,只有false和nil才被计算为false,而所有任何其它类型的值,都是true。比如0,空串等等,都是true。不要被 C语言的习惯所误导,0在Lua中的的确确是true。你也可以直接给一个变量赋以Boolean类型的值,如:

varboolean = true

C. Number

在Lua中,是没有整数类型的,也不需要。一般情况下,只要数值不是很大(比如不超过100,000,000,000,000),是不会产生舍入误差的。在很多CPU上,实数的运算并不比整数慢。

实数的表示方法,同C语言类似,如:

4 0.4 4.57e-3 0.3e12 5e+20

D. String

字符串,总是一种非常常用的高级类型。在Lua中,你可以非常方便的定义很长很长的字符串。

字符串在Lua中有几种方法来表示,最通用的方法,是用双引号或单引号来括起一个字符串的,如:

"This is a string."

和C语言相同的,它支持一些转义字符,列表如下:

\a bell

\b back space

\f form feed

\n newline

\r carriage return

\t horizontal tab

\v vertical tab

\\ backslash

\" double quote

\' single quote

\[ left square bracket

\] right square bracket

由于这种字符串只能写在一行中,因此,不可避免的要用到转义字符。加入了转义字符的串,看起来实在是不敢恭维,比如:

"one line\nnext line\n\"in quotes\", 'in quotes'"

一大堆的"\"符号让人看起来很倒胃口。如果你与我有同感,那么,我们在Lua中,可以用另一种表示方法:用"[["和"]]"将多行的字符串括起来,如:

  1. page = [[ 
  2. <HTML> 
  3. <HEAD> 
  4. <TITLE>An HTML Page</TITLE> 
  5. </HEAD> 
  6. <BODY> 
  7. <A HREF="lua' target=_blank>http://www.lua.org">Lua</A> 
  8. [[a text between double brackets]]  
  9. </BODY> 
  10. </HTML> ]] 

值得注意的是,在这种字符串中,如果含有单独使用的"[["或"]]"就仍然得用"\["或"\]"来避免歧义。当然,这种情况是极少会发生的。

E. Table

关系表类型,这是一个很强大的类型。我们可以把这个类型看作是一个数组。只是C语言的数组,只能用正整数来作索引;在Lua中,你可以用任意类 型来作数组的索引,除了nil。同样,在C语言中,数组的内容只允许一种类型;在Lua中,你也可以用任意类型的值来作数组的内容,除了nil。

Table的定义很简单,它的主要特征是用"{"和"}"来括起一系列数据元素的。比如:

T1 = {} -- 定义一个空表

T1[1]=10 -- 然后我们就可以象C语言一样来使用它了。

T1["John"]={Age=27, Gender="Male"}

这一句相当于:

T1["John"]={} -- 必须先定义成一个表,还记得未定义的变量是nil类型吗

T1["John"]["Age"]=27

T1["John"]["Gender"]="Male"

当表的索引是字符串的时候,我们可以简写成:

T1.John={}

T1.John.Age=27

T1.John.Gender="Male"

T1.John{Age=27, Gender="Male"}

这是一个很强的特性。

在定义表的时候,我们可以把所有的数据内容一起写在"{"和"}"之间,这样子是非常方便,而且很好看。比如,前面的T1的定义,我们可以这么写:

T1=

{

10, -- 相当于 [1] = 10

[100] = 40,

John= -- 如果你原意,你还可以写成:["John"] =

{

Age=27, -- 如果你原意,你还可以写成:["Age"] =27

Gender=Male -- 如果你原意,你还可以写成:["Gender"] =Male

},

20 -- 相当于 [2] = 20

}

看起来很漂亮,不是吗?我们在写的时候,需要注意三点:

第一,所有元素之间,总是用逗号","隔开;

第二,所有索引值都需要用"["和"]"括起来;如果是字符串,还可以去掉引号和中括号;

第三,如果不写索引,则索引就会被认为是数字,并按顺序自动从1往后编;

表类型的构造是如此的方便,以致于常常被人用来代替配置文件。是的,不用怀疑,它比ini文件要漂亮,并且强大的多。

F. Function

函数,在Lua中,函数的定义也很简单。典型的定义如下:

function add(a,b) -- add 是函数名字,a和b是参数名字

return a+b -- return 用来返回函数的运行结果

end

请注意,return语言一定要写在end之前。假如你非要在中间放上一句return,那么请写成:do return end。

还记得前面说过,函数也是变量类型吗?上面的函数定义,其实相当于:

add = function (a,b) return a+b end

当你重新给add赋值时,它就不再表示这个函数了。你甚至可以赋给add任意数据,包括nil (这样,你就清除了add变量)。Function是不是很象C语言的函数指针呢?

和C语言一样,Lua的函数可以接受可变参数个数,它同样是用"…"来定义的,比如:

function sum (a,b,…)

如果想取得…所代表的参数,可以在函数中访问arg局部变量(表类型)得到。

如 sum(1,2,3,4)

则,在函数中,a = 1, b = 2, arg = {3, 4}

更可贵的是,它可以同时返回多个结果,比如:

function s()

return 1,2,3,4

end

a,b,c,d = s() -- 此时,a = 1, b = 2, c = 3, d = 4

前面说过,表类型可以拥有任意类型的值,包括函数!因此,有一个很强大的特性是,拥有函数的表,哦,我想更恰当的应该说是对象吧。Lua可以使用面向对象编程了。不信?那我举例如下:

  1. t = 
  2.  { 
  3.  Age = 27 
  4.  add = function(self, n) selfself.Age = self.Age+n end 
  5.  } 
  6.  print(t.Age) -- 27 
  7.  t.add(t, 10) 
  8.  print(t.Age) -- 37 

不过,t.add(t,10) 这一句实在是有点土对吧?没关系,在Lua中,你可以简写成:

t:add(10) -- 相当于 t.add(t,10)

G. Userdata 和 Thread

这两个类型的话题,超出了本文的内容,就不打算细说了。

VI. 结束语

就这么结束了吗?当然不是,接下来,需要用Lua解释器,来帮助你理解和实践了。这篇小文只是帮助你大体了解Lua的语法。如果你有编程基础,相信会很快对Lua上手了。

就象C语言一样,Lua提供了相当多的标准函数来增强语言的功能。使用这些标准函数,你可以很方便的操作各种数据类型,并处理输入输出。有关这 方面的信息,你可以参考《Programming in Lua 》一书,你可以在网络上直接观看电子版,网址为:http://www.lua.org/pil/index.html

当然,Lua的最强大的功能是能与宿主程序亲蜜无间的合作,因此,下一篇文章,我会告诉大家,如何在你的程序中使用Lua语言作为脚本,使你的程序和Lua脚本进行交互。

你可以到http://www.d2-life.com/LBS/blogview.asp?logID=39下载一个已经编译好的Lua解释器来试试。

原文链接:http://tech.it168.com/j/2008-02-14/200802141357651.shtml

责任编辑:陈四芳 来源: it168.com
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