Lua簡明教程
這幾天系統地學習了一下Lua這個腳本語言，Lua 腳本是一個很輕量級的腳本，也是號稱性能***的腳本，用在很多需要性能的地方，比如：游戲腳本，nginx，wireshark的腳本，當你把他的源碼下下來編譯后，你會發現解釋器居然不到200k，這是多么地變態啊（/bin/sh都要1M，MacOS平臺），而且能和C語言非常好的互動。我很好奇得瀏 覽了一下Lua解釋器的源碼，這可能是我看過最干凈的C的源碼了。
我不想寫一篇大而全的語言手冊，一方面是因為已經有了（見本文后面的鏈接），重要的原因是，因為大篇幅的文章會挫敗人的學習熱情，我始終覺得好的文 章讀起來就像拉大便一樣，能一口氣很流暢地搞完，才會讓人爽（這也是我為什么不想寫書的原因）。所以，這必然又是一篇“入廁文章”，還是那句話，我希望本 文能夠讓大家利用上下班，上廁所大便的時間學習一個技術。呵呵。
相信你現在已經在廁所里脫掉褲子露出屁股已經準備好大便了，那就讓我們暢快地排泄吧……
運行
首先，我們需要知道，Lua是類C的，所以，他是大小寫字符敏感的。
下面是Lua的Hello World。注意：Lua腳本的語句的分號是可選的，這個和GO語言很類似。
- print("Hello World")
你可以像python一樣，在命令行上運行lua命令后進入lua的shell中執行語句。
- chenhao-air:lua chenhao$ lua
- Lua 5.2.2 Copyright (C) 1994-2013 Lua.org, PUC-Rio
- > print("Hello, World")
- Hello, World
- >
也可以把腳本存成一個文件，用如下命令行來運行。
- >lua file.lua
或是像shell一樣運行：
- chenhao-air:lua chenhao$ cat hello.lua
- #!/usr/local/bin/lua
- print("Hello, World")
- chenhao-air:lua chenhao$ chmod +x hello.lua
- chenhao-air:test chenhao$ ./hello.lua
- Hello, World
語法
注釋
- -- 兩個減號是行注釋
- --[[
- 這是塊注釋
- 這是塊注釋
- --]]
變量
Lua的數字只有double型，64bits，你不必擔心Lua處理浮點數會慢（除非大于100,000,000,000,000），或是會有精度問題。
你可以以如下的方式表示數字，0x開頭的16進制和C是很像的。
- num = 1024
- num = 3.0
- num = 3.1416
- num = 314.16e-2
- num = 0.31416E1
- num = 0xff
- num = 0x56
字符串你可以用單引號，也可以用雙引號，還支持C類型的轉義，比如： ‘\a’ （響鈴）， ‘\b’ （退格）， ‘\f’ （表單）， ‘\n’ （換行）， ‘\r’ （回車）， ‘\t’ （橫向制表）， ‘\v’ （縱向制表）， ‘\\’ （反斜杠）， ‘\”‘ （雙引號）， 以及 ‘\” （單引號)
下面的四種方式定義了完全相同的字符串（其中的兩個中括號可以用于定義有換行的字符串）
- a = 'alo\n123"'
- a = "alo\n123\""
- a = '\97lo\10\04923"'
- a = [[alo
- 123"]]
C語言中的NULL在Lua中是nil，比如你訪問一個沒有聲明過的變量，就是nil，比如下面的v的值就是nil
- v = UndefinedVariable
布爾類型只有nil和false是 false，數字0啊，‘’空字符串（’\0′）都是true！
另外，需要注意的是：lua中的變量如果沒有特殊說明，全是全局變量，那怕是語句塊或是函數里。變量前加local關鍵字的是局部變量。
- theGlobalVar = 50
- local theLocalVar = "local variable"
控制語句
不多說了，直接看代碼吧（注意：Lua沒有++或是+=這樣的操作）
while循環
- sum = 0
- num = 1
- while num <= 100 do
- sumsum = sum + num
- numnum = num + 1
- end
- print("sum =",sum)
if-else分支
- if age == 40 and sex =="Male" then
- print("男人四十一枝花")
- elseif age > 60 and sex ~="Female" then
- print("old man without country!")
- elseif age < 20 then
- io.write("too young, too naive!\n")
- else
- local age = io.read()
- print("Your age is "..age)
- end
上面的語句不但展示了if-else語句，也展示了
1）“～=”是不等于，而不是!=
2）io庫的分別從stdin和stdout讀寫的read和write函數
3）字符串的拼接操作符“..”
另外，條件表達式中的與或非為分是：and, or, not關鍵字。
#p#
for 循環
從1加到100
- sum = 0
- for i = 1, 100 do
- sumsum = sum + i
- end
從1到100的奇數和
- sum = 0
- for i = 1, 100, 2 do
- sumsum = sum + i
- end
從100到1的偶數和
- sum = 0
- for i = 100, 1, -2 do
- sumsum = sum + i
- end
util循環
- sum = 2
- repeat
- sumsum = sum ^ 2 --冪操作
- print(sum)
- until sum >1000
函數
Lua的函數和Javascript的很像
遞歸
- function fib(n)
- if n < 2 then return 1 end
- return fib(n - 2) + fib(n - 1)
- end
閉包
同樣，Javascript附體！
示例一
- function newCounter()
- local i = 0
- return function() -- anonymous function
- ii = i + 1
- return i
- end
- end
- c1 = newCounter()
- print(c1()) --> 1
- print(c1()) --> 2
示例二
- function myPower(x)
- return function(y) return y^x end
- end
- power2 = myPower(2)
- power3 = myPower(3)
- print(power2(4)) --2的4次方
- print(power3(3)) --3的3次方
函數的返回值
和Go語言一樣，可以一條語句上賦多個值，如：
- name, age, bGay = "haoel", 37, false, "haoel@hotmail.com"
上面的代碼中，因為只有3個變量，所以第四個值被丟棄。
函數也可以返回多個值：
- function getUserInfo(id)
- print(id)
- return "haoel", 37, "haoel@hotmail.com", "http://coolshell.cn"
- end
- name, age, email, website, bGay = getUserInfo()
注意：上面的示例中，因為沒有傳id，所以函數中的id輸出為nil，因為沒有返回bGay，所以bGay也是nil。
局部函數
函數前面加上local就是局部函數，其實，Lua中的函數和Javascript中的一個德行。
比如：下面的兩個函數是一樣的：
- function foo(x) return x^2 end
- foo = function(x) return x^2 end
Table
所謂Table其實就是一個Key Value的數據結構，它很像Javascript中的Object，或是PHP中的數組，在別的語言里叫Dict或Map，Table長成這個樣子：
- haoel = {name="ChenHao", age=37, handsome=True}
下面是table的CRUD操作：
- haoel.website="http://coolshell.cn/"
- local age = haoel.age
- haoel.handsome = false
- haoel.name=nil
上面看上去像C/C++中的結構體，但是name,age, handsome, website都是key。你還可以像下面這樣寫義Table：
- t = {[20]=100, ['name']="ChenHao", [3.14]="PI"}
這樣就更像Key Value了。于是你可以這樣訪問：t[20]，t["name"], t[3.14]。
我們再來看看數組：
- arr = {10,20,30,40,50}
這樣看上去就像數組了。但其實其等價于：
- arr = {[1]=10, [2]=20, [3]=30, [4]=40, [5]=50}
#p#
所以，你也可以定義成不同的類型的數組，比如：
- arr = {"string", 100, "haoel", function() print("coolshell.cn") end}
注：其中的函數可以這樣調用：arr[4]()。
我們可以看到Lua的下標不是從0開始的，是從1開始的。
- for i=1, #arr do
- print(arr[i])
- end
注：上面的程序中：#arr的意思就是arr的長度。
注：前面說過，Lua中的變量，如果沒有local關鍵字，全都是全局變量，Lua也是用Table來管理全局變量的，Lua把這些全局變量放在了一個叫“_G”的Table里。
我們可以用如下的方式來訪問一個全局變量（假設我們這個全局變量名叫globalVar）：
- _G.globalVar
- _G["globalVar"]
我們可以通過下面的方式來遍歷一個Table。
- for k, v in pairs(t) do
- print(k, v)
- end
MetaTable 和 MetaMethod
MetaTable和MetaMethod是Lua中的重要的語法，MetaTable主要是用來做一些類似于C++重載操作符式的功能。
比如，我們有兩個分數：
- fraction_a = {numerator=2, denominator=3}
- fraction_b = {numerator=4, denominator=7}
我們想實現分數間的相加：2/3 + 4/7，我們如果要執行： fraction_a + fraction_b，會報錯的。
所以，我們可以動用MetaTable，如下所示：
- fraction_op={}
- function fraction_op.__add(f1, f2)
- ret = {}
- ret.numerator = f1.numerator * f2.denominator + f2.numerator * f1.denominator
- ret.denominator = f1.denominator * f2.denominator
- return ret
- end
為之前定義的兩個table設置MetaTable：（其中的setmetatble是庫函數）
- setmetatable(fraction_a, fraction_op)
- setmetatable(fraction_b, fraction_op)
于是你就可以這樣干了：（調用的是fraction_op.__add()函數）
- fraction_s = fraction_a + fraction_b
至于__add這是MetaMethod，這是Lua內建約定的，其它的還有如下的MetaMethod：
“面向對象”
上 面我們看到有__index這個重載，這個東西主要是重載了find key的操作。這操作可以讓Lua變得有點面向對象的感覺，讓其有點像Javascript的prototype。（關于Javascrip的面向對象， 你可以參看我之前寫的Javascript的面向對象）
所謂__index，說得明確一點，如果我們有兩個對象a和b，我們想讓b作為a的prototype只需要：
- setmetatable(a, {__index = b})
例如下面的示例：你可以用一個Window_Prototype的模板加上__index的MetaMethod來創建另一個實例：
- Window_Prototype = {x=0, y=0, width=100, height=100}
- MyWin = {title="Hello"}
- setmetatable(MyWin, {__index = Window_Prototype})
于是：MyWin中就可以訪問x, y, width, height的東東了。
有了以上的基礎，我們可以來說說所謂的Lua的面向對象。
- Person={}
- function Person:new(p)
- local obj = p
- if (obj == nil) then
- obj = {name="ChenHao", age=37, handsome=true}
- end
- selfself.__index = self
- return setmetatable(obj, self)
- end
- function Person:toString()
- return self.name .." : ".. self.age .." : ".. (self.handsome and "handsome" or "ugly")
- end
上面我們可以看到有一個new方法和一個toString的方法。其中：
1）self 就是 Person，Person:new(p)，相當于Person.new(self, p)
2）new方法的self.__index = self 的意圖是怕self被擴展后改寫，所以，讓其保持原樣
3）setmetatable這個函數返回的是***個參數的值。
于是：我們可以這樣調用：
- me = Person:new()
- print(me:toString())
- kf = Person:new{name="King's fucking", age=70, handsome=false}
- print(kf:toString())
繼承如下，我就不多說了，Lua和Javascript很相似，都是在Prototype的實例上改過來改過去的。
- Student = Person:new()
- function Student:new()
- newObj = {year = 2013}
- selfself.__index = self
- return setmetatable(newObj, self)
- end
- function Student:toString()
- return "Student : ".. self.year.." : " .. self.name
- end
#p#
模塊
我們可以直接使用require(“model_name”)來載入別的lua文件，文件的后綴是.lua。載入的時候就直接執行那個文件了。比如：
我們有一個hello.lua的文件：
- print("Hello, World!")
如果我們：require(“hello”)，那么就直接輸出Hello, World！了。
注意：
1）require函數，載入同樣的lua文件時，只有***次的時候會去執行，后面的相同的都不執行了。
2）如果你要讓每一次文件都會執行的話，你可以使用dofile(“hello”)函數
3）如果你要玩載入后不執行，等你需要的時候執行時，你可以使用 loadfile()函數，如下所示：
- local hello = loadfile("hello")
- ... ...
- ... ...
- hello()
loadfile(“hello”)后，文件并不執行，我們把文件賦給一個變量hello，當hello()時，才真的執行。（我們多希望JavaScript也有這樣的功能（參看《Javascript 裝載和執行》））
當然，更為標準的玩法如下所示。
假設我們有一個文件叫mymod.lua，內容如下：
文件名：mymod.lua
- local HaosModel = {}
- local function getname()
- return "Hao Chen"
- end
- function HaosModel.Greeting()
- print("Hello, My name is "..getname())
- end
- return HaosModel
于是我們可以這樣使用：
- local hao_model = require("mymod")
- hao_model.Greeting()
其實，require干的事就如下：（所以你知道為什么我們的模塊文件要寫成那樣了）
- local hao_model = (function ()
- --mymod.lua文件的內容--
- end)()
參考
我估計你差不多到擦屁股的時間了，所以，如果你還比較喜歡Lua的話，下面是幾個在線文章你可以繼續學習之：
- manual.luaer.cn lua在線手冊
- book.luaer.cn lua在線lua學習教程
- lua參考手冊Lua參考手冊的中文翻譯（云風翻譯版本）
