Lua 基礎 – 小科科的春天

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基本語法

註釋

兩個減號是單行註釋:
--註釋
多行註釋
`--[[ 註釋 --]]

標示符

標示符以字母或下劃線 _ 開頭，加上字母、下劃線或數字組成。
最好不要使用下劃線加大寫字母的標示符，因為Lua的保留字也是這樣的。

關鍵詞

以下列出了 Lua 的保留關鍵字。保留關鍵字不能作為常量或變量或其他用戶自定義標示符：
and 、break 、 do 、 else 、 elseif 、end、false 、for 、 function 、if 、in 、 local 、nil 、 not 、 or 、 repeat 、return 、 then 、true 、until 、while
一般約定，以下劃線開頭連接一串大寫字母的名字（比如 _VERSION）被保留用於 Lua 內部全局變量。

全局變量

在默認情況下，變量總是認為是全局的。

Lua 數據類型

Lua中有8個基本類型分別為：nil、boolean、number、string、userdata、function、thread和table。
| 數據類型 | 描述 | 說明 |
| - | - | - |
| nil | 這個最簡單，只有值nil屬於該類，表示一個無效值（在條件表達式中相當於false）。| nil 作比較時應該加上雙引號 |
| boolean | 包含兩個值：false和true。| Lua 把 false 和 nil 看作是"假"，其他的都為"真" |
| number | 表示雙精度類型的實浮點數 | |
| string | 字符串由一對雙引號或單引號來表示 | 也可以用 2 個方括號 "[[]]" 來表示"一塊"字符串。
使用 # 來計算字符串的長度
在對一個數字字符串上進行算術操作時，Lua 會嘗試將這個數字字符串轉成一個數字|
| function | 由 C 或 Lua 編寫的函數 | |
| userdata | 表示任意存儲在變量中的C數據結構 | |
| thread | 表示執行的獨立線路，用於執行協同程序 | |
| table | Lua 中的表（table）其實是一個"關聯數組"（associative arrays），數組的索引可以是數字或者是字符串。在 Lua 裡，table 的創建是通過"構造表達式"來完成，最簡單構造表達式是{}，用來創建一個空表。 | |

可以使用type函數測試給定變量或者值的類型。

Lua 變量

Lua 變量有三種類型：全局變量、局部變量、表中的域。
Lua 中的變量全是全局變量，那怕是語句塊或是函數裡，除非用 local 顯式聲明為局部變量。
局部變量的作用域為從聲明位置開始到所在語句塊結束。

賦值語句

--賦值是改變一個變量的值和改變表域的最基本的方法。
a = "hello" .. "world"
t.n = t.n + 1

--Lua可以對多個變量同時賦值，變量列表和值列表的各個元素用逗號分開，賦值語句右邊的值會依次賦給左邊的變量。
a, b = 10, 2*x     -- 等價於  a=10; b=2*x

當變量個數和值的個數不一致時，Lua會一直以變量個數為基礎採取以下策略：

變量個數 > 值的個數按變量個數補足nil
變量個數 < 值的個數多餘的值會被忽略

索引

對 table 的索引使用方括號 []。Lua 也提供了 . 操作。

t[i]
t.i     -- 當索引為字符串類型時的一種簡化寫法

Lua 循環

Lua 語言提供了以下幾種循環處理方式：

while 循環

while(condition)
do
   statements
end

數值for循環

Lua 編程語言中數值for循環語法格式:

for var=exp1,exp2,exp3 do  
    statements
end

var 從 exp1 變化到 exp2，每次變化以 exp3 為步長遞增 var，並執行一次 "執行體"。exp3 是可選的，如果不指定，默認為1。

泛型for循環

泛型 for 循環通過一個迭代器函數來遍歷所有值，類似 java 中的 foreach 語句。

for i, v in ipairs(value) do
     statements
end

i是數組索引值，v是對應索引的數組元素值。ipairs是Lua提供的一個迭代器函數，用來迭代數組。

repeat...until 循環

repeat
   statements
until( condition )

Lua 流程控制

if 語句

if(condition)
then
   statements
end

if...else 語句

if(condition)
then
  statements1
else
   statements2
end

if...elseif...else 語句

if(condition1)
then
  statements1
elseif(condition2) 
then
   statements2
else 
   statements3
end

Lua 函數

函數定義

optional_function_scope function function_name( argument1, argument2, argument3..., argumentn)
    function_body
    return result_params_comma_separated
end

optional_function_scope: 該參數是可選的制定函數是全局函數還是局部函數，未設置該參數默認為全局函數，如果你需要設置函數為局部函數需要使用關鍵字 local。
function_name: 指定函數名稱。
argument1, argument2, argument3..., argumentn: 函數參數，多個參數以逗號隔開，函數也可以不帶參數。
function_body: 函數體，函數中需要執行的代碼語句塊。
result_params_comma_separated: 函數返回值，Lua語言函數可以返回多個值，每個值以逗號隔開。

多返回值

Lua函數中，在return後列出要返回的值的列表即可返回多值。

可變參數

Lua 函數可以接受可變數目的參數，和 C 語言類似，在函數參數列表中使用三點 ... 表示函數有可變的參數。
有時候可能需要幾個固定參數加上可變參數，則固定參數必須放在變長參數之前。
通常在遍歷變長參數的時候只需要使用 {…}，然而變長參數可能會包含一些 nil，那麼就可以用 select 函數來訪問變長參數了：select('#', …) 或者 select(n, …)

select('#', …) 返回可變參數的長度
select(n, …) 返回它的第n個可變實參

function average(...)
   result = 0
   local arg={...}    
   for i,v in ipairs(arg) do
      result = result + v
   end 
   return result/#arg    --或者 return result/select("#",...)
end

Lua 運算符

算術運算符

| 操作符 | 描述 |
| - | - |
| + | 加法 |
| - | 減法/負號 |
| * | 乘法 |
| / | 除法 |
| % | 取餘 |
| ^ | 乘冪 |

關係運算符

| 操作符 | 描述 |
| - | - |
| == |等於，檢測兩個值是否相等，相等返回 true，否則返回 false |
| ~= | 不等於，檢測兩個值是否相等，相等返回 false，否則返回 true |
| > | 大於，如果左邊的值大於右邊的值，返回 true，否則返回 false |
| < | 小於，如果左邊的值大於右邊的值，返回 false，否則返回 true |
| >= | 大於等於，如果左邊的值大於等於右邊的值，返回 true，否則返回 false |
| <= | 小於等於，如果左邊的值小於等於右邊的值，返回 true，否則返回 false|

邏輯運算符

| 操作符 | 描述 |
| - | - |
| and |邏輯與操作符。|
| or | 邏輯或操作符。|
| not | 邏輯非操作符。|

其他運算符

|操作符 | 描述 |
| - | - |
| .. | 連接兩個字符串 |
| # | 一元運算符，返回字符串或表的長度。 |

運算符優先級

|從高到低的順序|
| - |
| ^ |
| not - (unary) |
| * / |
| + - |
| .. |
| < > <= >= ~= == |
| and |
| or |
除了^和..外所有的二元運算符都是左連接的。

Lua 字符串

Lua 語言中字符串可以使用以下三種方式來表示：

單引號間的一串字符。
雙引號間的一串字符。
[[和]]間的一串字符。

字符串操作

Lua 數組

Lua 數組的索引鍵值可以使用整數表示，數組的大小不是固定的。
可以使用整數索引來訪問數組元素，如果指定的索引沒有值則返回nil。
Lua 索引值是以 1 為起始，但也可以指定 0 開始，除此之外還可以以負數為數組索引值。

Lua 迭代器

迭代器（iterator）是一種對象，它能夠用來遍歷標準模板庫容器中的部分或全部元素，每個迭代器對象代表容器中的確定的地址
在Lua中迭代器是一種支持指針類型的結構，它可以遍歷集合的每一個元素。

泛型 for 迭代器

泛型 for 在自己內部保存迭代函數，實際上它保存三個值：迭代函數、狀態常量、控制變量。
泛型 for 迭代器提供了集合的 key/value 對，語法格式如下：

for k, v in pairs(t) do
    print(k, v)
end

k, v為變量列表；pairs(t)為表達式列表。

Lua 的迭代器包含以下兩種類型：

無狀態的迭代器

無狀態的迭代器是指不保留任何狀態的迭代器，因此在循環中可以利用無狀態迭代器避免創建閉包花費額外的代價。
每一次迭代，迭代函數都是用兩個變量（狀態常量和控制變量）的值作為參數被調用，一個無狀態的迭代器只利用這兩個值可以獲取下一個元素。

例如使用一個簡單的函數來實現迭代器，實現數字 n 的平方：

function square(iteratorMaxCount,currentNumber)
   if currentNumber<iteratorMaxCount
   then
      currentNumber = currentNumber+1
   return currentNumber, currentNumber*currentNumber
   end
end

for i,n in square,3,0
do
   print(i,n)
end

多狀態的迭代器

很多情況下，迭代器需要保存多個狀態信息而不是簡單的狀態常量和控制變量，最簡單的方法是使用閉包，還有一種方法就是將所有的狀態信息封裝到table內，將table作為迭代器的狀態常量，因為這種情況下可以將所有的信息存放在table內，所以迭代函數通常不需要第二個參數。

例如：

function elementIterator (collection)
   local index = 0
   local count = #collection
   -- 閉包函數
   return function ()
      index = index + 1
      if index <= count
      then
         --  返回迭代器的當前元素
         return collection[index]
      end
   end
end

array = {"Lua", "Tutorial"}
for element in elementIterator(array)
do
   print(element)
end

Lua table(表)

table 是 Lua 的一種數據結構用來幫助我們創建不同的數據類型，如：數組、字典等。
Lua table 使用關聯型數組，可以用任意類型的值來作數組的索引，但這個值不能是 nil。
Lua table 是不固定大小的，可以根據自己需要進行擴容。
Lua也是通過table來解決模塊（module）、包（package）和對象（Object）的。例如string.format表示使用"format"來索引table string。