Lua语法要点

本文在我的独立博客中的链接：https://www.bughui.com/2017/04/01/lua-grammar-points/

这篇文章其实是我在四月一号发布的，由于我重新注册了一个博客园帐号，所以今天重新发布。以下为原文内容：

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。

1. 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)

1. 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;

1. 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({})

1. 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。

2. 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。

3. 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)

1. 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。

1. Lua中定义方法的另一种特殊方式

Lib = {}
function Lib.foo (x,y)
return x + y
end

1. 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
   

2. 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)。