Lua脚本语言简明入门教程

喜欢ヅ旅行 2022-07-12 14:46 241阅读 0赞

这几天系统地学习了一下Lua这个脚本语言，Lua脚本是一个很轻量级的脚本，也是号称性能最高的脚本，用在很多需要性能的地方，比如：游戏脚本，nginx，wireshark的脚本，当你把他的源码下下来编译后，你会发现解释器居然不到200k，这是多么地变态啊（/bin/sh都要1M，MacOS平台），而且能和C语言非常好的互动。我很好奇得浏览了一下Lua解释器的源码，这可能是我看过最干净的C的源码了。

我不想写一篇大而全的语言手册，一方面是因为已经有了（见本文后面的链接），重要的原因是，因为大篇幅的文章会挫败人的学习热情，我始终觉得好的文章读起来就像拉大便一样，能一口气很流畅地搞完，才会让人爽（这也是我为什么不想写书的原因）。所以，这必然又是一篇“入厕文章”，还是那句话，我希望本文能够让大家利用上下班，上厕所大便的时间学习一个技术。呵呵。

相信你现在已经在厕所里脱掉裤子露出屁股已经准备好大便了，那就让我们畅快地排泄吧……

**运行**

首先，我们需要知道，Lua是类C的，所以，他是大小写字符敏感的。

下面是Lua的Hello World。注意：Lua脚本的语句的分号是可选的，这个和GO语言很类似。

复制代码代码如下:

print("Hello World")

你可以像python一样，在命令行上运行lua命令后进入lua的shell中执行语句。

复制代码代码如下:

chenhao-air:lua chenhao$ lua  
Lua 5.2.2 Copyright (C) 1994-2013 Lua.org, PUC-Rio  
> print("Hello, World")  
Hello, World  
>

也可以把脚本存成一个文件，用如下命令行来运行。

复制代码代码如下:

>lua file.lua

或是像shell一样运行：

复制代码代码如下:

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

**语法**

**注释**

复制代码代码如下:

\-- 两个减号是行注释

\--\[\[  
这是块注释  
这是块注释  
\--\]\]

**变量**

Lua的数字只有double型，64bits，你不必担心Lua处理浮点数会慢（除非大于100,000,000,000,000），或是会有精度问题。

你可以以如下的方式表示数字，0x开头的16进制和C是很像的。

复制代码代码如下:

num = 1024  
num = 3.0  
num = 3.1416  
num = 314.16e-2  
num = 0.31416E1  
num = 0xff  
num = 0x56

字符串你可以用单引号，也可以用双引号，还支持C类型的转义，比如： ‘\\a' （响铃）， ‘\\b' （退格）， ‘\\f' （表单）， ‘\\n' （换行）， ‘\\r' （回车）， ‘\\t' （横向制表）， ‘\\v' （纵向制表）， ‘\\\\' （反斜杠）， ‘\\”‘ （双引号）， 以及 ‘\\” （单引号)

下面的四种方式定义了完全相同的字符串（其中的两个中括号可以用于定义有换行的字符串）

复制代码代码如下:

a = 'alo\\n123"'  
a = "alo\\n123\\""  
a = '\\97lo\\10\\04923"'  
a = \[\[alo  
123"\]\]

C语言中的NULL在Lua中是nil，比如你访问一个没有声明过的变量，就是nil，比如下面的v的值就是nil

复制代码代码如下:

v = UndefinedVariable

布尔类型只有nil和false是 false，数字0啊，‘'空字符串（'\\0′）都是true！

另外，需要注意的是：lua中的变量如果没有特殊说明，全是全局变量，那怕是语句块或是函数里。变量前加local关键字的是局部变量。

复制代码代码如下:

theGlobalVar = 50  
local theLocalVar = "local variable"

**控制语句**

不多说了，直接看代码吧（注意：Lua没有++或是+=这样的操作）

**while循环**

复制代码代码如下:

sum = 0  
num = 1  
while num <= 100 do  
sum = sum + num  
num = num + 1  
end  
print("sum =",sum)

**if-else分支**

复制代码代码如下:

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

上面的语句不但展示了if-else语句，也展示了

1）“～=”是不等于，而不是!=  
2）io库的分别从stdin和stdout读写的read和write函数  
3）字符串的拼接操作符“..”

另外，条件表达式中的与或非为分是：and, or, not关键字。

**for 循环**

从1加到100

复制代码代码如下:

sum = 0  
for i = 1, 100 do  
sum = sum + i  
end

从1到100的奇数和

复制代码代码如下:

sum = 0  
for i = 1, 100, 2 do  
sum = sum + i  
end

从100到1的偶数和

复制代码代码如下:

sum = 0  
for i = 100, 1, -2 do  
sum = sum + i  
end

**until循环**

复制代码代码如下:

sum = 2  
repeat  
sum = sum ^ 2 --幂操作  
print(sum)  
until sum >1000

**函数**

Lua的函数和Javascript的很像

**递归**

复制代码代码如下:

function fib(n)  
if n < 2 then return 1 end  
return fib(n - 2) + fib(n - 1)  
end

**闭包**

同样，Javascript附体！

示例一

复制代码代码如下:

function newCounter()  
local i = 0  
return function() -- anonymous function  
i = i + 1  
return i  
end  
end  
  
c1 = newCounter()  
print(c1()) --> 1  
print(c1()) --> 2

示例二

复制代码代码如下:

function myPower(x)  
return function(y) return y^x end  
end  
  
power2 = myPower(2)  
power3 = myPower(3)  
  
print(power2(4)) --4的2次方  
print(power3(5)) --5的3次方

**函数的返回值**

和Go语言一样，可以一条语句上赋多个值，如：

复制代码代码如下:

name, age, bGay = "haoel", 37, false, "haoel@hotmail.com"

上面的代码中，因为只有3个变量，所以第四个值被丢弃。

函数也可以返回多个值：

复制代码代码如下:

function getUserInfo(id)  
print(id)  
return "haoel", 37, "haoel@hotmail.com", "http://jb51.net"  
end  
  
name, age, email, website, bGay = getUserInfo()

注意：上面的示例中，因为没有传id，所以函数中的id输出为nil，因为没有返回bGay，所以bGay也是nil。

**局部函数**

函数前面加上local就是局部函数，其实，Lua中的函数和Javascript中的一个德行。

比如：下面的两个函数是一样的：

复制代码代码如下:

function foo(x) return x^2 end  
foo = function(x) return x^2 end

**Table**

所谓Table其实就是一个Key Value的数据结构，它很像Javascript中的Object，或是PHP中的数组，在别的语言里叫Dict或Map，Table长成这个样子：

复制代码代码如下:

haoel = \{name="ChenHao", age=37, handsome=True\}

下面是table的CRUD操作：

复制代码代码如下:

haoel.website="http://jb51.net/"  
local age = haoel.age  
haoel.handsome = false  
haoel.name=nil

上面看上去像C/C++中的结构体，但是name,age, handsome, website都是key。你还可以像下面这样写义Table：

复制代码代码如下:

t = \{\[20\]=100, \['name'\]="ChenHao", \[3.14\]="PI"\}

这样就更像Key Value了。于是你可以这样访问：t\[20\]，t\["name"\], t\[3.14\]。

我们再来看看数组：

复制代码代码如下:

arr = \{10,20,30,40,50\}

这样看上去就像数组了。但其实其等价于：

复制代码代码如下:

arr = \{\[1\]=10, \[2\]=20, \[3\]=30, \[4\]=40, \[5\]=50\}

所以，你也可以定义成不同的类型的数组，比如：

复制代码代码如下:

arr = \{"string", 100, "haoel", function() print("coolshell.cn") end\}

注：其中的函数可以这样调用：arr\[4\]()。

我们可以看到Lua的下标不是从0开始的，是从1开始的。

复制代码代码如下:

for i=1, \#arr do  
print(arr\[i\])  
end

注：上面的程序中：\#arr的意思就是arr的长度。

注：前面说过，Lua中的变量，如果没有local关键字，全都是全局变量，Lua也是用Table来管理全局变量的，Lua把这些全局变量放在了一个叫“\_G”的Table里。

我们可以用如下的方式来访问一个全局变量（假设我们这个全局变量名叫globalVar）：

复制代码代码如下:

\_G.globalVar  
\_G\["globalVar"\]

我们可以通过下面的方式来遍历一个Table。

复制代码代码如下:

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

**MetaTable 和 MetaMethod**

MetaTable和MetaMethod是Lua中的重要的语法，MetaTable主要是用来做一些类似于C++重载操作符式的功能。

比如，我们有两个分数：

复制代码代码如下:

fraction\_a = \{numerator=2, denominator=3\}  
fraction\_b = \{numerator=4, denominator=7\}

我们想实现分数间的相加：2/3 + 4/7，我们如果要执行： fraction\_a + fraction\_b，会报错的。

所以，我们可以动用MetaTable，如下所示：

复制代码代码如下:

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

为之前定义的两个table设置MetaTable：（其中的setmetatble是库函数）

复制代码代码如下:

setmetatable(fraction\_a, fraction\_op)  
setmetatable(fraction\_b, fraction\_op)

于是你就可以这样干了：（调用的是fraction\_op.\_\_add()函数）

复制代码代码如下:

fraction\_s = fraction\_a + fraction\_b

至于\_\_add这是MetaMethod，这是Lua内建约定的，其它的还有如下的MetaMethod：

复制代码代码如下:

\_\_add(a, b) 对应表达式 a + b  
\_\_sub(a, b) 对应表达式 a - b  
\_\_mul(a, b) 对应表达式 a \* b  
\_\_div(a, b) 对应表达式 a / b  
\_\_mod(a, b) 对应表达式 a % b  
\_\_pow(a, b) 对应表达式 a ^ b  
\_\_unm(a) 对应表达式 -a  
\_\_concat(a, b) 对应表达式 a .. b  
\_\_len(a) 对应表达式 \#a  
\_\_eq(a, b) 对应表达式 a == b  
\_\_lt(a, b) 对应表达式 a < b  
\_\_le(a, b) 对应表达式 a <= b  
\_\_index(a, b) 对应表达式 a.b  
\_\_newindex(a, b, c) 对应表达式 a.b = c  
\_\_call(a, ...) 对应表达式 a(...)

**“面向对象”**

上面我们看到有\_\_index这个重载，这个东西主要是重载了find key的操作。这操作可以让Lua变得有点面向对象的感觉，让其有点像Javascript的prototype。

所谓\_\_index，说得明确一点，如果我们有两个对象a和b，我们想让b作为a的prototype只需要：

复制代码代码如下:

setmetatable(a, \{\_\_index = b\})

例如下面的示例：你可以用一个Window\_Prototype的模板加上\_\_index的MetaMethod来创建另一个实例：

复制代码代码如下:

Window\_Prototype = \{x=0, y=0, width=100, height=100\}  
MyWin = \{title="Hello"\}  
setmetatable(MyWin, \{\_\_index = Window\_Prototype\})

于是：MyWin中就可以访问x, y, width, height的东东了。（注：当表要索引一个值时如table\[key\], Lua会首先在table本身中查找key的值, 如果没有并且这个table存在一个带有\_\_index属性的Metatable, 则Lua会按照\_\_index所定义的函数逻辑查找）

有了以上的基础，我们可以来说说所谓的Lua的面向对象。

复制代码代码如下:

Person=\{\}  
  
function Person:new(p)  
local obj = p  
if (obj == nil) then  
obj = \{name="ChenHao", age=37, handsome=true\}  
end  
self.\_\_index = self  
return setmetatable(obj, self)  
end  
  
function Person:toString()  
return self.name .." : ".. self.age .." : ".. (self.handsome and "handsome" or "ugly")  
end

上面我们可以看到有一个new方法和一个toString的方法。其中：

1）self 就是 Person，Person:new(p)，相当于Person.new(self, p)  
2）new方法的self.\_\_index = self 的意图是怕self被扩展后改写，所以，让其保持原样  
3）setmetatable这个函数返回的是第一个参数的值。

于是：我们可以这样调用：

复制代码代码如下:

me = Person:new()  
print(me:toString())  
  
kf = Person:new\{name="King's fucking", age=70, handsome=false\}  
print(kf:toString())

继承如下，我就不多说了，Lua和Javascript很相似，都是在Prototype的实例上改过来改过去的。

复制代码代码如下:

Student = Person:new()  
  
function Student:new()  
newObj = \{year = 2013\}  
self.\_\_index = self  
return setmetatable(newObj, self)  
end  
  
function Student:toString()  
return "Student : ".. self.year.." : " .. self.name  
end

**模块**

我们可以直接使用require(“model\_name”)来载入别的lua文件，文件的后缀是.lua。载入的时候就直接执行那个文件了。比如：

我们有一个hello.lua的文件：

复制代码代码如下:

print("Hello, World!")

如果我们：require(“hello”)，那么就直接输出Hello, World！了。

注意：

1）require函数，载入同样的lua文件时，只有第一次的时候会去执行，后面的相同的都不执行了。  
2）如果你要让每一次文件都会执行的话，你可以使用dofile(“hello”)函数  
3）如果你要玩载入后不执行，等你需要的时候执行时，你可以使用 loadfile()函数，如下所示：

复制代码代码如下:

local hello = loadfile("hello")  
... ...  
... ...  
hello()

loadfile(“hello”)后，文件并不执行，我们把文件赋给一个变量hello，当hello()时，才真的执行。（我们多希望JavaScript也有这样的功能

当然，更为标准的玩法如下所示。

假设我们有一个文件叫mymod.lua，内容如下：

文件名：mymod.lua

复制代码代码如下:

local HaosModel = \{\}  
  
local function getname()  
return "Hao Chen"  
end  
  
function HaosModel.Greeting()  
print("Hello, My name is "..getname())  
end  
  
return HaosModel

于是我们可以这样使用：

复制代码代码如下:

local hao\_model = require("mymod")  
hao\_model.Greeting()

其实，require干的事就如下：（所以你知道为什么我们的模块文件要写成那样了）

复制代码代码如下:

local hao\_model = (function ()  
\--mymod.lua文件的内容--  
end)()

**参考**

我估计你差不多到擦屁股的时间了，所以，如果你还比较喜欢Lua的话，下面是几个在线文章你可以继续学习之：

[manual.luaer.cn][] lua在线手册  
[book.luaer.cn ][book.luaer.cn]lua在线lua学习教程

[lua参考手册][lua]Lua参考手册的中文翻译（云风翻译版本）

转自：http://www.jb51.net/article/55394.htm

[manual.luaer.cn]: http://manual.luaer.cn/
[book.luaer.cn]: http://book.luaer.cn/
[lua]: http://www.codingnow.com/2000/download/lua_manual.html