Step By Step(Lua表達式和語句)


一、表達式:

    1. 算術操作符:
    Lua支持常規算術操作符有:二元的“+”、“-”、“*”、“/”、“^”(指數)、“%”(取模),一元的“-”(負號)。所有這些操作符都可用於實數。然而需要特別說明的是取模操作符(%),Lua中對該操作符的定義為:
    a % b == a - floor(a / b) * b
    由此可以推演出x % 1的結果為x的小數部分,而x - x % 1的結果則為x的整數部分。類似的,x - x % 0.01則是x精確到小數點后兩位的結果。
    
    2. 關系操作符:
    Lua支持的關系操作符有:>、<、>=、<=、==、~=,所有這些操作符的結果均為true或false。
    操作符==用於相等性測試,操作符~=用於不等性測試。這兩個操作符可以應用於任意兩個值。如果兩個值的類型不同,Lua就認為他們不等。nil值與其自身相等。對於table、userdata和函數,Lua是通過引用進行比較的。也就是說,只有當他們引用同一個對象時,才視為相等。如:

1 a = {}
2 a.x = 1
3 a.y = 0
4 b = {}
5 b.x = 1
6 b.y = 1
7 c = a

    其結果是a == c,但a ~= b。
    對於字符串的比較,Lua是按照字符次序比較的。
   
    3. 邏輯操作符:
    Lua支持的邏輯操作符有:and、or和not。與條件控制語句一樣,所有的邏輯操作符都將false和nil視為假,其他的結果均為真。和其他大多數語言一樣,Lua中的and和or都使用“短路原則”。在Lua中有一種慣用寫法"x = x or v",它等價於:if not x then x = v end。這里還有一種基於“短路原則”的慣用寫法,如:
    max = (x > y) and x or y
    這等價於C語言中max = (x > y) ? x : y。由於x和y均為數值,因此它們的結果將始終為true。
    
    4. 字符串連接:
    前一篇Blog已經提到了字符串連接操作符(..),這里再給出一些簡單的示例。
    /> lua
    > print("Hello " .. "World)
    Hello World
    > print(0 .. 1)  --即使連接操作符的操作數為數值類型,在執行時Lua仍會將其自動轉換為字符串。
    01

    5. table構造器:
    構造器用於構建和初始化table的表達式。這是Lua特有的表達式,也是Lua中最有用、最通用的機制之一。其中最簡單的構造器是空構造器{},用於創建空table。我們通過構造器還可以初始化數組,如:

 1 days = {"Sunday","Monday","Tuesday","Wednesday","Thursday","Friday","Saturday"}
2 for i = 1,#days do
3 print(days[i])
4 end
5 --輸出結果為
6 --Sunday
7 --Monday
8 --Tuesday
9 --Wednesday
10 --Thursday
11 --Friday
12 --Saturday

    從輸出結果可以看出,days在構造后會將自動初始化,其中days[1]被初始化為"Sunday",days[2]為"Monday",以此類推。
    Lua中還提供了另外一種特殊的語法用於初始化記錄風格的table。如:a = { x = 10, y = 20 },其等價於:a = {}; a.x = 10; a.y = 20
    在實際編程時我們也可以將這兩種初始化方式組合在一起使用,如:

polyline = {color = "blue", thickness = 2, npoints = 4, 
{x = 0, y = 0},
{x = 10, y = 0},
{x = -10, y = 1},
{x = 0, y = 1} }
print(polyline["color"]);
print(polyline[2].x)
print(polyline[4].y)
--輸出結果如下:
--
blue
--
10
--
1

    除了以上兩種構造初始化方式之外,Lua還提供另外一種更為通用的方式,如:

1 opnames = { ["+"] = "add", ["-"] = "sub", ["*"] = "mul", ["/"] = "div"}
2 print(opnames["+"])
3 i = 20; s = "-"
4 a = { [i + 0] = s, [i + 1] = s .. s, [i + 2] = s..s..s }
5 print(a[22])

    對於table的構造器,還有兩個需要了解的語法規則,如:
    a = { [1] = "red", [2] = "green", [3] = "blue", }  
    這里需要注意最后一個元素的后面仍然可以保留逗號(,),這一點類似於C語言中的枚舉。

    a = {x = 10, y = 45; "one", "two", "three" }
    可以看到上面的聲明中同時存在逗號(,)和分號(;)兩種元素分隔符,這種寫法在Lua中是允許的。我們通常會將分號(;)用於分隔不同初始化類型的元素,如上例中分號之前的初始化方式為記錄初始化方式,而后面則是數組初始化方式。

二、語句:

    1. 賦值語句:
    Lua中的賦值語句和其它編程語言基本相同,唯一的差別是Lua支持“多重賦值”,如:a, b = 10, 2 * x,其等價於a = 10; b = 2 * x。然而需要說明的是,Lua在賦值之前需要先計算等號右邊的表達式,在每一個表達式都得到結果之后再進行賦值。因此,我們可以這樣寫變量交互:x,y = y,x。如果等號右側的表達式數量少於左側變量的數量,Lua會將左側多出的變量的值置為nil,如果相反,Lua將忽略右側多出的表達式。

    2. 局部變量與塊:
    Lua中的局部變量定義語法為:local i = 1,其中local關鍵字表示該變量為局部變量。和全局變量不同的是,局部變量的作用范圍僅限於其所在的程序塊。Lua中的程序可以為控制結構的執行體、函數執行體或者是一個程序塊,如:
    下面的x變量僅在while循環內有效。

1 while i <= x do
2 local x = i * 2
3 print(x)
4 i = i + 1
5 end

    如果是在交互模式下,當執行local x = 0之后,該變量x所在的程序即以結束,后面的Lua語句將被視為新的程序塊。如果想避免此類問題,我們可以顯式的聲明程序塊,這樣即便是在交互模式下,局部變量仍然能保持其塊內有效性,如:

1 do
2 local a2 = 2 * a
3 local d = (b ^ 2 - 4 * a) ^ (1 / 2)
4 x1 = (-b + d) / a2
5 x2 = (-b - d) / a2
6 end --a2和d的作用域至此結束。

    和其它編程語言一樣,如果有可能盡量使用局部變量,以免造成全局環境的變量名污染。同時由於局部變量的有效期更短,這樣垃圾收集器可以及時對其進行清理,從而得到更多的可用內存。    

    3. 控制結構:
    Lua中提供的控制語句和其它大多數開發語言所提供的基本相同,因此這里僅僅是進行簡單的列舉。然后再給出差異部分的詳細介紹。如:
    1). if then else
    if a < 0 then
        b = 0
    else
        b = 1
    end
    
    2). if elseif else then
    if a < 0 then
        b = 0
    elseif a == 0 then
        b = 1
    else
        b = 2
    end
    
    3). while
    local i= 1
    while a[i] do
        print(a[i])
        i = i + 1
    end
    
    4). repeat
    repeat
        line = io.read()
    until line ~= "" --直到until的條件為真時結束。
    print(line)
    
    5). for
    for var = begin, end, step do --如果沒有step變量,begin的缺省步長為1。
        i = i + 1
    end
    需要說明的是,for循環開始處的三個變量begin、end和step,如果它們使表達式的返回值,那么該表達式將僅執行一次。再有就是不要在for的循環體內修改變量var的值,否則會導致不可預知的結果。
    
    6). foreach
    for i, v in ipairs(a) do  --ipairs是Lua自帶的系統函數,返回遍歷數組的迭代器。
        print(v)
    end
    
    for k in pairs(t) do      --打印table t中的所有key。
        print(k)
    end
    見如下示例代碼:

 1 days = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday" }
2 revDays = {}
3 for k, v in ipairs(days) do
4 revDays[v] = k
5 end
6
7 for k in pairs(revDays) do
8 print(k .. " = " .. revDays[k])
9 end
10
11 --輸出結果為:
12 --Saturday = 7
13 --Tuesday = 3
14 --Wednesday = 4
15 --Friday = 6
16 --Sunday = 1
17 --Thursday = 5
18 --Monday = 2

    7). break
    和C語言中的break語義完全相同,即跳出最內層循環。


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