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Lua语法要点

2017-04-01
Bug辉 [原创文章]

本文为博主原创文章,请遵守文章最后的版权申明。


Lua语言是一门非常小巧精悍的脚本语言,是C/C++天然的好伴侣。这门语言非常的简单,但是却有很多语法细节与C语系不同。熟悉C语系语言的同学们刚接触这门语言的话,可能会因为数组下标从1开始等原因而感到愤怒。这些细节在刚上手的时候全部记下来确实有些困难。凑巧,我也经历了这么一个过程。所以在这里我就把我整理的语法要点贡献出来,给大家当一个快速查询的“字典”用。

本文所有内容全部都是我在阅读了《Programming in Lua》这本书之后整理出来的,可以理解本文为一个快速查询的“手册”,因此并不适合零基础的读者。入门学习的话,还是建议先看看《Programming in Lua》这本书。本文并未包含所有的Lua语法,并不是Lua语法大全。很多高级特性,相信在你用到的时候,以下内容肯定都已经了然于心了,不再需要这种入门级的小手册了。
另外,今天是愚人节!但是我并不想骗你们!以下内容并不是愚人节的礼物,如果踩到坑,恕我无心。

关于Lua语言的一些基本常识

  • Chunk 是一系列语句,Lua 执行的每一块语句,比如一个文件或者交互模式下的每一行都是一个 Chunk。一个 Chunk 可以是一个语句,也可以是一系列语句的组合,还可以是函数,Chunk可以很大,在 Lua 中几个 MByte 的 Chunk 是很常见的。
  • 每个语句结尾的分号(;)是可选的,但如果同一行有多个语句最好用;分开
  • 命令lua -la -lb首先在一个 Chunk 内先运行 a 然后运行 b。(注意:-l 选项会调用 require,将会在指定的目录下搜索文件,如果环境变量没有设好,上面的命令可能不能正确运行。)
  • lua -i -la -lb,-i 选项要求 Lua 运行指定 Chunk 后进入交互模式.
  • dofile 函数加载文件并执行它
  • 全局变量不需要声明,给一个变量赋值后即创建了这个全局变量,访问一个没有初始化的全局变量也不会出错,只不过得到的结果是:nil.当且仅当一个变量不等于 nil 时,这个变量存在。
  • Lua 是大小写敏感的.
  • 单行注释:– 注释内容
  • 多行注释:–[[ 注释内容,这里可以有多行。 –]]
  • 可以直接通过命令参数传入Lua语句。prompt> lua -e “print(math.sin(12))” –> -0.53657291800043 -e:直接将命令传入 Lua
  • 全局变量 arg 存放 Lua 的命令行参数。

类型和值

  • Lua 是动态类型语言,变量不要类型定义。 Lua 中有 8 个基本类型分别为: nil、boolean、number、string、userdata、function、thread 和 table。函数 type 可以测试给定变量或者值的类型。
  • 关于布尔值需要注意:Lua 中所有的值都可以作为布尔值来用。在控制结构的条件中除了 false 和 nil 为假,其他值都为真。Lua 认为 0 和空串都是真。
  • 可以使用单引号或者双引号表示字符串
  • 除了双引号和单引号,还可以使用[[…]]表示字符串。这种形式的字符串可以包含多行,可以嵌套且不会解释转义序列,如果第一个字符是换行符会被自动忽略掉。这种形式的字符串用来包含一段代码是非常方便的。
  • 运行时,Lua 会自动在 string 和 numbers 之间自动进行类型转换,当一个字符串使用算术操作符时,string 就会被转成数字。反过来,当 Lua 期望一个 string 而碰到数字时,会将数字转成 string。
  • ..在 Lua 中是字符串连接符,当在一个数字后面写..时,必须加上空格以防止被解释错。print(10 .. 20) –> 1020

    表达式和运算符

  • Lua中不等号是~=
  • 如果两个值类型不同,Lua 认为两者不同;nil 只和自己相等。Lua 通过引用比较 tables、userdata、functions。也就是说当且仅当两者表示同一个对象时相等。
  • Lua 比较数字按传统的数字大小进行,比较字符串按字母的顺序进行,但是字母顺序依赖于本地环境。
  • Lua的逻辑运算符是 and or not
  • list 风格初始化和 record 风格初始化是[expression]一般初始化的特例
  • Lua数组下标从1开始

    基本语法

  • Lua 可以对多个变量同时赋值,变量列表和值列表的各个元素用逗号分开,赋值语句右边的值会依次赋给左边的变量。a,b = 10, 2x <–> a=10; b=2x。多值赋值经常用来交换变量,或将函数调用返回给变量:a, b = f()
  • 遇到赋值语句 Lua 会先计算右边所有的值然后再执行赋值操作,所以我们可以这样进行交换变量的值:x, y = y, x。变量个数 > 值的个数 按变量个数补足 nil,变量个数 < 值的个数 多余的值会被忽略。
  • 使用local 创建一个局部变量,与全局变量不同,局部变量只在被声明的那个代码块内有效。代码块:指一个控制结构内,一个函数体,或者一个 chunk(变量被声明的那个文件或者文本串)。
  • do..end(相当于 c/c++的{})

    流程控制语句

    条件

if conditions then
    print("hello elvin!");
end;

if conditions then
    print("hello elvin!");
else
    print("hello elvin!");
end;

if conditions then
    print("hello elvin!");
elseif conditions then
    print("hello elvin!");
    -- 多个elseif
else
    print("hello elvin!");
end

循环

while 语句
while condition do
    print("hello elvin!");
end;
repeat-until 语句
repeat
    print("hello elvin!");
until conditions;
for 语句

for 语句有两大类

第一类,数值for循环
for var=exp1,exp2,exp3 do
    loop-part
end

for 将用 exp3 作为 step 从 exp1(初始值)到 exp2(终止值),执行 loop-part。其中exp3可以省略,默认step=1。
有几点需要注意:

  1. 三个表达式只会被计算一次,并且是在循环开始前。
    for i=1,f(x) do
     print(i)
    end
    for i=10,1,-1 do
     print(i)
    end
    

    第一个例子 f(x)只会在循环前被调用一次。

  2. 控制变量 var 是局部变量自动被声明,并且只在循环内有效.
    for i=1,10 do
     print(i)
    end
    max = i
    -- probably wrong! 'i' here is global
    

    如果需要保留控制变量的值,需要在循环中将其保存

    -- find a value in a list
    local found = nil
    for i=1,a.n do
     if a[i] == value then
         found = i
         -- save value of 'i'
         break
     end
    end
    print(found)
    
  3. 循环过程中不要改变控制变量的值,那样做的结果是不可预知的。
    如果要退出循环,使用 break 语句。
第二类,范型for循环

前面已经见过一个例子:

-- print all values of array 'a'
for i,v in ipairs(a) do
    print(v)
end

范型 for 遍历迭代子函数返回的每一个值。再看一个遍历表 key 的例子:

-- print all keys of table 't'
for k in pairs(t) do
    print(k)
end

范型 for 和数值 for 有两点相同:

  1. 控制变量是局部变量
  2. 不要修改控制变量的值

再看一个例子,假定有一个表:

days = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday","Thursday", "Friday", "Saturday"}

现在想把对应的名字转换成星期几,一个有效地解决问题的方式是构造一个反向表:

revDays = {
  ["Sunday"] = 1,
  ["Monday"] = 2,
  ["Tuesday"] = 3,
  ["Wednesday"] = 4,
  ["Thursday"] = 5,
  ["Friday"] = 6,
  ["Saturday"] = 7
}

下面就可以很容易获取问题的答案了:

x = "Tuesday"
print(revDays[x])
--> 3

其实,我们不需要手工做这件事情,可以自动构造反向表。

revDays = {}
for i,v in ipairs(days) do
    revDays[v] = i
end

Lua 语法要求break和return只能出现在block的结尾一句(也就是说:作为 chunk的最后一句,或者在end之前,或者else前,或者until前),有时候为了调试或者其他目的需要在block的中间使用return或者break,可以显式的使用do..end来实现:

do return end

函数

  1. 函数定义语法
    function func_name(arguments-list)
     statements-list;
    end;
    
  2. 调用函数的时候,如果参数列表为空,必须使用()表明是函数调用。上述规则有一个例外,当函数只有一个参数并且这个参数是字符串或者表构造的时候,()可有可无:
    print "Hello World" -- -> print("Hello World")
    dofile 'a.lua' -- -> dofile ('a.lua')
    f{x=10, y=20} -- -> f({x=10, y=20})
    type{} -- -> type({})
    
  3. Lua 函数实参和形参的匹配与赋值语句类似,多余部分被忽略,缺少部分用 nil 补足。

  4. Lua 函数可以接受可变数目的参数,和 C 语言类似在函数参数列表中使用三点(…)表示函数有可变的参数。Lua 将函数的参数放在一个叫 arg 的表中,除了参数以外,arg表中还有一个域 n 表示参数的个数。

  5. 如果我们只想要 string.find 返回的第二个值。一个典型的方法是使用哑元(dummy variable,下划线):
    local _, x = string.find(s, p)
    
  6. 使用圆括号强制使调用返回一个值。
    print((foo0()))
    -- 将只打印foo0的第一个返回值。
    
  7. Lua中定义方法的另一种特殊方式
    Lib = {}
    function Lib.foo (x,y)
    return x + y
    end
    
  8. 当我们将函数保存在一个局部变量内时,我们得到一个局部函数,也就是说局部函数像局部变量一样在一定范围内有效。

    • 方式一

      local f = function (...)
      
      end
      local g = function (...)
          f()
          -- external local `f' is visible here
      end
      
    • 方式二

      local function f (...)
      
      end
      
  9. 在定义非直接递归局部函数时要先声明然后定义才可以

    环境

    Lua 用一个名为 environment 普通的表来保存所有的全局变量。
    Lua 将环境本身存储在一个全局变量_G 中,(_G._G 等于_G)。


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