第一个 Lua 程序
交互式编程
Lua 提供了交互式编程模式。我们可以在命令行中输入程序并立即查看效果。
Lua 交互式编程模式可以通过命令 lua -i 或 lua 来启用:
$ lua -i
$ Lua 5.3.0 Copyright (C) 1994-2015 Lua.org, PUC-Rio
>
脚本式编程
我们可以将 Lua 程序代码保存到一个以 lua 结尾的文件,并执行,该模式称为脚本式编程,如我们将如下代码存储在名为 hello.lua 的脚本文件中:
print("Hello World!")
print("www.w3cschool.cc")
注释
单行注释
两个减号是单行注释:
--
多行注释
--[[
多行注释
多行注释
--]]
标示符
Lua 表示符用于定义一个变量,函数获取其他用户定义的项。标示符以一个字母 A 到 Z 或 a 到 z 或下划线 _ 开头后加上0个或多个字母,下划线,数字(0到9)。
最好不要使用下划线加大写字母的标示符,因为Lua的保留字也是这样的。
Lua 不允许使用特殊字符如 @, $, 和 % 来定义标示符。 Lua 是一个区分大小写的编程语言。因此在 Lua 中 W3c 与 w3c 是两个不同的标示符。以下列出了一些正确的标示符:
mohd zara abc move_name a_123
myname50 _temp j a23b9 retVal
关键词
以下列出了 Lua 的保留关键字。保留关键字不能作为常量或变量或其他用户自定义标示符:
and break do else
elseif end false for
function if in local
nil not or repeat
return then true until
while
一般约定,以下划线开头连接一串大写字母的名字(比如 _VERSION)被保留用于 Lua 内部全局变量。
全局变量
在默认情况下,变量总是认为是全局的。
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。
> print(b)
nil
> b=10
> print(b)
10
>
如果你想删除一个全局变量,只需要将变量赋值为nil。
Lua 数据类型
Lua是动态类型语言,变量不要类型定义,只需要为变量赋值。 值可以存储在变量中,作为参数传递或结果返回。
Lua中有8个基本类型分别为:nil、boolean、number、string、userdata、function、thread和table。
nil | 这个最简单,只有值nil属于该类,表示一个无效值(在条件表达式中相当于false)。 |
boolean | 包含两个值:false和true。 |
number | 表示双精度类型的实浮点数 |
string | 字符串由一对双引号或单引号来表示 |
function | 由 C 或 Lua 编写的函数 |
userdata | 表示任意存储在变量中的C数据结构 |
thread | 表示执行的独立线路,用于执行协同程序 |
table | Lua 中的表(table)其实是一个"关联数组"(associative arrays),数组的索引可以是数字或者是字符串。在 Lua 里,table 的创建是通过"构造表达式"来完成,最简单构造表达式是{},用来创建一个空表。 |
我们可以使用type函数测试给定变量或者值的类型:
print(type("Hello world")) --> string
print(type(10.4*3)) --> number
print(type(print)) --> function
print(type(type)) --> function
print(type(true)) --> boolean
print(type(nil)) --> nil
print(type(type(X))) --> string
function(函数)
在 Lua 中,函数是被看作是"第一类值(First-Class Value)",函数可以存在变量里:
-- function_test.lua 脚本文件
function factorial1(n)
if n == 0 then
return 1
else
return n * factorial1(n - 1)
end
end
print(factorial1(5))
factorial2 = factorial1
print(factorial2(5))
脚本执行结果为:
$ lua function_test.lua
120
120
function 可以以匿名函数(anonymous function)的方式通过参数传递:
-- function_test2.lua 脚本文件
function anonymous(tab, fun)
for k, v in pairs(tab) do
print(fun(k, v))
end
end
tab = { key1 = "val1", key2 = "val2" }
anonymous(tab, function(key, val)
return key .. " = " .. val
end)
脚本执行结果为:
$ lua function_test2.lua
key1 = val1
key2 = val2
thread(线程)
在 Lua 里,最主要的线程是协同程序(coroutine)。它跟线程(thread)差不多,拥有自己独立的栈、局部变量和指令指针,可以跟其他协同程序共享全局变量和其他大部分东西。
线程跟协程的区别:线程可以同时多个运行,而协程任意时刻只能运行一个,并且处于运行状态的协程只有被挂起(suspend)时才会暂停。
userdata(自定义类型)
userdata 是一种用户自定义数据,用于表示一种由应用程序或 C/C++ 语言库所创建的类型,可以将任意 C/C++ 的任意数据类型的数据(通常是 struct 和 指针)存储到 Lua 变量中调用。
Lua 变量
变量在使用前,必须在代码中进行声明,即创建该变量。
编译程序执行代码之前编译器需要知道如何给语句变量开辟存储区,用于存储变量的值。
Lua 变量有三种类型:全局变量、局部变量、表中的域。
Lua 中的变量全是全局变量,那怕是语句块或是函数里,除非用 local 显示声明为局部变量。
局部变量的作用域为从声明位置开始到所在语句块结束。
变量的默认值均为 nil。
-- test.lua 文件脚本
a = 5 -- 全局变量
local b = 5 -- 局部变量
function joke()
c = 5 -- 全局变量
local d = 6 -- 局部变量
end
joke()
print(c,d) --> 5 nil
do
local a = 6 -- 局部变量
b = 6 -- 全局变量
print(a,b); --> 6 6
end
print(a,b) --> 5 6
赋值语句
赋值是改变一个变量的值和改变表域的最基本的方法。
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。
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 -- swap 'x' for 'y'
a[i], a[j] = a[j], a[i] -- swap 'a[i]' for 'a[j]'
当变量个数和值的个数不一致时,Lua会一直以变量个数为基础采取以下策略:
a. 变量个数 > 值的个数 按变量个数补足nil
b. 变量个数 < 值的个数 多余的值会被忽略
例如:
a, b, c = 0, 1
print(a,b,c) --> 0 1 nil
a, b = a+1, b+1, b+2 -- value of b+2 is ignored
print(a,b) --> 1 2
a, b, c = 0
print(a,b,c) --> 0 nil nil
索引
对 table 的索引使用方括号 []。Lua 也提供了 . 操作。
t[i]
t.i -- 当索引为字符串类型时的一种简化写法
gettable_event(t,i) -- 采用索引访问本质上是一个类似这样的函数调用
例如:
> site = {}
> site["key"] = "www.w3cschool.cc"
> print(site["key"])
www.w3cschool.cc
> print(site.key)
www.w3cschool.cc
Lua 循环
很多情况下我们需要做一些有规律性的重复操作,因此在程序中就需要重复执行某些语句。
一组被重复执行的语句称之为循环体,能否继续重复,决定循环的终止条件。
循环结构是在一定条件下反复执行某段程序的流程结构,被反复执行的程序被称为循环体。
循环语句是由循环体及循环的终止条件两部分组成的。
Lua while 循环
while(condition)
do
statements
end
实例
以下实例循环输出 a 的值:
a=10
while( a < 20 )
do
print("a 的值为:", a)
a = a+1
end
Lua for 循环
数值for循环
for var=exp1,exp2,exp3 do
<执行体>
end
var从exp1变化到exp2,每次变化以exp3为步长递增var,并执行一次"执行体"。exp3是可选的,如果不指定,默认为1。
实例
for i=1,f(x) do
print(i)
end
for i=10,1,-1 do
print(i)
end
for的三个表达式在循环开始前一次性求值,以后不再进行求值。比如上面的f(x)只会在循环开始前执行一次,其结果用在后面的循环中。
泛型for循环
泛型for循环通过一个迭代器函数来遍历所有值,类似java中的foreach语句。
Lua 编程语言中泛型for循环语法格式:
--打印数组a的所有值
for i,v in ipairs(a)
do print(v)
end
i是数组索引值,v是对应索引的数组元素值。ipairs是Lua提供的一个迭代器函数,用来迭代数组。
实例
循环数组 days:
#!/usr/local/bin/lua
days = {"Suanday","Monday","Tuesday","Wednesday","Thursday","Friday","Saturday"}
for i,v in ipairs(days) do print(v) end
Lua repeat...until 循环
语法
Lua 编程语言中 repeat...until 循环语法格式:
repeat
statements
while( condition )
Lua 循环嵌套
语法
Lua 编程语言中 for
for init,max/min value, increment
do
for init,max/min value, increment
do
statements
end
statements
end
Lua 编程语言中
while
循环嵌套语法格式:
while(condition)
do
while(condition)
do
statements
end
statements
end
Lua 编程语言中
repeat...until
循环嵌套语法格式:
repeat
statements
repeat
statements
until( condition )
until( condition )
实例
以下实例使用了for循环嵌套:
j =2
for i=2,10 do
for j=2,(i/j) , 2 do
if(not(i%j))
then
break
end
if(j > (i/j))then
print("i 的值为:",i)
end
end
end
循环控制语句
循环控制语句用于控制程序的流程, 以实现程序的各种结构方式。
Lua 支持以下循环控制语句:
控制语句 | 描述 |
退出当前循环或语句,并开始脚本执行紧接着的语句。 |
无限循环
在循环体中如果条件永远为 true 循环语句就会永远执行下去,以下以 while 循环为例:
while( true )
do
print("循环将永远执行下去")
end
Lua 流程控制
Lua 编程语言流程控制语句通过程序设定一个或多个条件语句来设定。在条件为 true 时执行指定程序代码,在条件为 false 时执行其他指定代码。
控制结构的条件表达式结果可以是任何值,Lua认为false和nil为假,true和非nil为真。
要注意的是Lua中 0 为 true:
--[ 0 为 true ]
if(0)
then
print("0 为 true")
end
以上代码输出结果为:
0 为 true
Lua 提供了以下控制结构语句:
语句 | 描述 |
if 语句 由一个布尔表达式作为条件判断,其后紧跟其他语句组成。 | |
if 语句 可以与 else 语句搭配使用, 在 if 条件表达式为 false 时执行 else 语句代码。 | |
你可以在if 或 else if中使用一个或多个 if 或 else if 语句 。 |
Lua if 语句语法格式如下:
if(布尔表达式)
then
--[ 在布尔表达式为 true 时执行的语句 --]
end
实例
以下实例用于判断变量 a 的值是否小于 20:
--[ 定义变量 --]
a = 10;
--[ 使用 if 语句 --]
if( a < 20 )
then
--[ if 条件为 true 时打印以下信息 --]
print("a 小于 20" );
end
print("a 的值为:", a);
if...else 语句
Lua if 语句可以与 else 语句搭配使用, 在 if 条件表达式为 false 时执行 else 语句代码块。
Lua if...else 语句语法格式如下:
if(布尔表达式)
then
--[ 布尔表达式为 true 时执行该语句块 --]
else
--[ 布尔表达式为 false 时执行该语句块 --]
end
if...elseif...else 语句
Lua if 语句可以与 elseif...else 语句搭配使用, 在 if 条件表达式为 false 时执行 elseif...else 语句代码块,用于检测多个条件语句。
Lua if...elseif...else 语句语法格式如下:
if( 布尔表达式 1)
then
--[ 在布尔表达式 1 为 true 时执行该语句块 --]
elseif( 布尔表达式 2)
then
--[ 在布尔表达式 2 为 true 时执行该语句块 --]
elseif( 布尔表达式 3)
then
--[ 在布尔表达式 3 为 true 时执行该语句块 --]
else
--[ 如果以上布尔表达式都不为 true 则执行该语句块 --]
end
Lua if 嵌套语句语法格式如下:
if( 布尔表达式 1)
then
--[ 布尔表达式 1 为 true 时执行该语句块 --]
if(布尔表达式 2)
then
--[ 布尔表达式 2 为 true 时执行该语句块 --]
end
end