概述
Lua腳本是一個很輕量級的腳本,也是號稱性能最高的腳本,用在很多需要性能的地方,比如:遊戲腳本,nginx,wireshark的腳本,當你把他的源碼下下來編譯後,你會發現解釋器居然不到200k,這是多麼地變態啊(/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,這可能是我看過最乾淨的C的源碼了。
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命令後進入lua的shell中執行語句。
Lua 5.1.5 Copyright (C) 1994-2012 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
註釋
-- 兩個減號是行註釋
--[[
這是塊註釋
這是塊註釋
--]]
變量
Lua的數字只有double型,64bits,你不必擔心Lua處理浮點數會慢(除非大於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’ (橫向製表), ‘\v’ (縱向製表), ‘\’ (反斜槓), ‘\”‘ (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於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裏。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
local sum = 0
local num = 0
while num <= 100 do
sum = sum + num
num = num + 1
end
print("while sum = ",sum..' num='..num)
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)“~=”是不等於,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爲分是:and, or, not關鍵字。
for 循環
從1加到100
sum = 0
for i = 1, 100 do
sum = sum + i
end
從1到100的奇數和
sum = 0
for i = 1, 100, 2 do
sum = sum + i
end
從100到1的偶數和
sum = 0
for i = 100, 1, -2 do
sum = sum + i
end
until循環
sum = 2
repeat
sum = 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!
function newCounter()
local i = 0
return function() -- anonymous function
i = i + 1
return i
end
end
c1 = newCounter()
print(c1()) --> 1
print(c1()) --> 2
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
函數的返回值
和Go語言一樣,可以一條語句上賦多個值,如:
local name,age,sex = 'thushear',23,'male','female'
print("name :"..name.." age : "..age.." sex:"..sex)
上面的代碼中,因爲只有3個變量,所以第四個值被丟棄。
函數也可以返回多個值:
local function getUserInfo(id)
print(id)
return "thushear",22,"male","thushear.github.io","beijing"
end
local name,age,sex,site = getUserInfo()
print("name :"..name.." age : "..age.." sex:"..sex.." site:"..site )
注意:上面的示例中,因爲沒有傳id,所以函數中的id輸出爲nil,因爲沒有返回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,在別的語言裏叫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定義Table:
t = {[20]=100, ['name']="ChenHao", [3.14]="PI"}
這樣就更像Key Value了。於是你可以這樣訪問: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。但其實其等價於:
arr = {[1]=10, [2]=20, [3]=30, [4]=40, [5]=50}
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:arr4。
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裏。
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於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
爲之前定義的兩個table設置MetaTable:(其中的setmetatble是庫函數)
setmetatable(fraction_a, fraction_op)
setmetatable(fraction_b, fraction_op)
於是你就可以這樣幹了:(調用的是fraction_op.__add()函數)
fraction_s = fraction_a + fraction_b
至於__add這是MetaMethod,這是Lua內建約定的,其它的還有如下的MetaMethod:
__add(a, b) 對應表達式 a + b
__sub(a, b) 對應表達式 a - b
__mul(a, b) 對應表達式 a * b
__div(a, b) 對應表達式 a / b
__mod(a, b) 對應表達式 a % b
__pow(a, b) 對應表達式 a ^ b
__unm(a) 對應表達式 -a
__concat(a, b) 對應表達式 a .. b
__len(a) 對應表達式 #a
__eq(a, b) 對應表達式 a == b
__lt(a, b) 對應表達式 a < b
__le(a, b) 對應表達式 a <= b
__index(a, b) 對應表達式 a.b
__newindex(a, b, c) 對應表達式 a.b = c
__call(a, ...) 對應表達式 a(...)
“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。(關於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作爲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})
於是:MyWin中就可以訪問x, y, width, height的東東了。(注:當表要索引一個值時如table[key], Lua會首先在table本身中查找key的值, 如果沒有並且這個table存在一個帶有__index屬性的Metatable, 則Lua會按照__index所定義的函數邏輯查找)
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
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),相當於Person.new(self, p)
2)new方法的self.__index = self 的意圖是怕self被擴展後改寫,所以,讓其保持原樣
3)setmetatable這個函數返回的是第一個參數的值。
於是: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}
self.__index = self
return setmetatable(newObj, self)
end
function Student:toString()
return "Student : ".. self.year.." : " .. self.name
end
模塊
我們可以直接使用require(“model_name”)來載入別的lua文件,文件的後綴是.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”),那麼就直接輸出Hello, World!了。
注意:
1)require函數,載入同樣的lua文件時,只有第一次的時候會去執行,後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)如果你要玩載入後不執行,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”)後,文件並不執行,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,更爲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:
local HaosModel = {}
local function getname()
return "Hao Chen"
end
function HaosModel.Greeting()
print("Hello, My name is "..getname())
end
return HaosModel
於是我們可以這樣使用:
local hao_model = require("mymod")
hao_model.Greeting()
其實,require乾的事就如下:(所以你知道爲什麼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)()