Lua簡易入門教程


環境:lua for windows (lfW)
主頁:http://luaforwindows.luaforge.net/
https://code.google.com/p/luaforwindows/


lua for windows其實是一整套Lua的開發環境,它包括:
Lua Interpreter(Lua解釋器)
Lua Reference Manual(Lua參考手冊) 
Quick Lua Tour (Lua快速入門)
Examples (Lua范例)
Libraries with documentation (一些Lua庫和文檔)
SciTE (一個很棒的多用途編輯器,已經對Lua做了特殊設置)

 

Lua腳本語法說明(修訂) 
Lua腳本語法說明(增加lua5.1部份特性)
Lua 的語法比較簡單,學習起來也比較省力,但功能卻並不弱。
所以,我只簡單的歸納一下Lua的一些語法規則,使用起來方便好查就可以了。估計看完了,就懂得怎么寫Lua程序了。
在Lua中,一切都是變量,除了關鍵字。
I.  首先是注釋
寫一個程序,總是少不了注釋的。
在Lua中,你可以使用單行注釋和多行注釋。
單行注釋中,連續兩個減號"--"表示注釋的開始,一直延續到行末為止。相當於C++語言中的"//"。
多行注釋中,由"--[["表示注釋開始,並且一直延續到"]]"為止。這種注釋相當於C語言中的"/*...*/"。在注釋當中,"[["和"]]"是可以嵌套的(在lua5.1中,中括號中間是可以加若干個"="號的,如 [==[ ... ]==]),見下面的字符串表示說明。

II.  Lua編程
經典的"Hello world"的程序總是被用來開始介紹一種語言。在Lua中,寫一個這樣的程序很簡單:
print("Hello world")
在Lua中,語句之間可以用分號";"隔開,也可以用空白隔開。一般來說,如果多個語句寫在同一行的話,建議總是用分號隔開。
Lua 有好幾種程序控制語句,如:
控制語句        格式        示例
If        if 條件 then ... elseif 條件 then ... else ... end        if 1+1=2 then print("true")
elseif 1+2~=3 then print("true")
else print("false") end

While        while 條件 do ... end        while 1+1~=2 do print("true") end

Repeat        repeat ... until 條件        repeat print("Hello") until 1+1~=2

For        for 變量=初值, 終點值, 步進 do ... end        for i = 1, 10, 2 do print(i) end

For        for 變量1, 變量2, ... 變量n in 表或枚舉函數 do ... end        for a,b in mylist do print(a, b) end


注意一下,for的循環變量總是只作用於for的局部變量;當省略步進值時,for循環會使用1作為步進值。
使用break可以用來中止一個循環。
相對C語言來說,Lua有幾個地方是明顯不同的,所以面要特別注意一下:

.語句塊
語句塊在C中是用"{"和"}"括起來的,在Lua中,它是用do 和 end 括起來的。比如:
do print("Hello") end
可以在 函數 中和 語句塊 中定局部變量。

.賦值語句
賦值語句在Lua被強化了。它可以同時給多個變量賦值。
例如:
a,b,c,d=1,2,3,4
甚至是:
a,b=b,a  -- 多么方便的交換變量功能啊。
在默認情況下,變量總是認為是全局的。假如需要定義局部變量,則在第一次賦值的時候,需要用local說明。比如:
local a,b,c = 1,2,3  -- a,b,c都是局部變量

.數值運算
和C語言一樣,支持 +, -, *, /。但Lua還多了一個"^"。這表示指數乘方運算。比如2^3 結果為8, 2^4結果為16。
連接兩個字符串,可以用".."運處符。如:
"This a " .. "string." -- 等於 "this a string"

.比較運算
比較符號        <        >        <=        >=        ==        ~=
含義        小於        大於        小於或等於        大於或等於        相等        不相等

所有這些操作符總是返回true或false。
對於Table,Function和Userdata類型的數據,只有 == 和 ~=可以用。相等表示兩個變量引用的是同一個數據。比如:
a={1,2}
b=a
print(a==b, a~=b)  --輸出 true, false
a={1,2}
b={1,2}
print(a==b, a~=b)  --輸出 false, true
.邏輯運算
and, or, not
其中,and 和 or 與C語言區別特別大。
在這里,請先記住,在Lua中,只有false和nil才計算為false,其它任何數據都計算為true,0也是true!
and 和 or的運算結果不是true和false,而是和它的兩個操作數相關。
a and b:如果a為false,則返回a;否則返回b
a or b:如果 a 為true,則返回a;否則返回b

舉幾個例子:
print(4 and 5) --輸出 5
print(nil and 13) --輸出 nil
print(false and 13) --輸出 false
print(4 or 5) --輸出 4
print(false or 5) --輸出 5


在Lua中這是很有用的特性,也是比較令人混洧的特性。
我們可以模擬C語言中的語句:x = a? b : c,在Lua中,可以寫成:x = a and b or c。
最有用的語句是: x = x or v,它相當於:if not x then x = v end 。

.運算符優先級,從低到高順序如下:
     or
     and
     <     >     <=    >=    ~=    ==
     .. (字符串連接)
     +     -
     *     /     %
     not   #(lua5.1 取長度運算)     - (一元運算)
     ^
和C語言一樣,括號可以改變優先級。

III.  關鍵字
關鍵字是不能做為變量的。Lua的關鍵字不多,就以下幾個:
     
and        break        do        else        elseif        
end        false        for        function        if        
in        local        nil        not        or        
repeat        return        then        true        until        while

IV.  變量類型
  怎么確定一個變量是什么類型的呢?大家可以用type()函數來檢查。Lua支持的類型有以下幾種:
Nil        空值,所有沒有使用過的變量,都是nil。nil既是值,又是類型。
Boolean        布爾值,只有兩個有效值:true和false
Number        數值,在Lua里,數值相當於C語言的double
String        字符串,如果你願意的話,字符串是可以包含"\0"字符的(這和C語言總是以"\0"結尾是不一樣的)
Table        關系表類型,這個類型功能比較強大,請參考后面的內容。
Function        函數類型,不要懷疑,函數也是一種類型,也就是說,所有的函數,它本身就是一個變量。
Userdata        嗯,這個類型專門用來和Lua的宿主打交道的。宿主通常是用C和C++來編寫的,在這種情況下,Userdata可以是宿主的任意數據類型,常用的有Struct和指針。
Thread        線程類型,在Lua中沒有真正的線程。Lua中可以將一個函數分成幾部份運行。如果感興趣的話,可以去看看Lua的文檔。
現在回過頭來看看,倒覺得不是線程類型。反而象是用來做遍歷的,象是Iterator函數。
如:
function range(n)
  local i = 0
  while(i < n) do 
    coroutine.yield( i )
    i = i + 1
  end
end
可惜的是要繼續運行,需要coroutine.resume函數,有點雞肋。請指教。

V.  變量的定義
  所有的語言,都要用到變量。在Lua中,不管在什么地方使用變量,都不需要聲明,並且所有的這些變量總是全局變量,除非我們在前面加上"local"。這一點要特別注意,因為我們可能想在函數里使用局部變量,卻忘了用local來說明。
至於變量名字,它是大小寫相關的。也就是說,A和a是兩個不同的變量。
定義一個變量的方法就是賦值。"="操作就是用來賦值的
我們一起來定義幾種常用類型的變量吧。
A.  Nil
    正如前面所說的,沒有使用過的變量的值,都是Nil。有時候我們也需要將一個變量清除,這時候,我們可以直接給變量賦以nil值。如:
var1=nil  -- 請注意 nil 一定要小寫

B.  Boolean
    布爾值通常是用在進行條件判斷的時候。布爾值有兩種:true 和 false。在Lua中,只有false和nil才被計算為false,而所有任何其它類型的值,都是true。比如0,空串等等,都是true。不要被 C語言的習慣所誤導,0在Lua中的的確確是true。你也可以直接給一個變量賦以Boolean類型的值,如:
theBoolean = true

C.  Number
    在Lua中,是沒有整數類型的,也不需要。一般情況下,只要數值不是很大(比如不超過100,000,000,000,000),是不會產生舍入誤差的。在WindowsXP能跑的當今主流PC上,實數的運算並不比整數慢。
實數的表示方法,同C語言類似,如:
4 0.4 4.57e-3 0.3e12 5e+20

D.  String
字符串,總是一種非常常用的高級類型。在Lua中,我們可以非常方便的定義很長很長的字符串。
字符串在Lua中有幾種方法來表示,最通用的方法,是用雙引號或單引號來括起一個字符串的,如:
"That's go!"

'Hello world!'

和C語言相同的,它支持一些轉義字符,列表如下:
\a  bell
\b  back space
\f  form feed
\n  newline
\r  carriage return
\t  horizontal tab
\v  vertical tab
\\  backslash
\"  double quote
\"  single quote
\[  left square bracket
\]  right square bracket

由於這種字符串只能寫在一行中,因此,不可避免的要用到轉義字符。加入了轉義字符的串,看起來實在是不敢恭維,比如:
"one line\nnext line\n\"in quotes\", "in quotes""
一大堆的"\"符號讓人看起來很倒胃口。如果你與我有同感,那么,我們在Lua中,可以用另一種表示方法:用"[["和"]]"將多行的字符串括起來。(lua5.1: 中括號中間可以加入若干個"="號,如 [==[ ... ]==],詳見下面示例)
示例:下面的語句所表示的是完全相同的字符串:
a = 'alo\n123"'
a = "alo\n123\""
a = '\97lo\10\04923"'
a = [[alo
123"]]
a = [==[
alo
123"]==]

值得注意的是,在這種字符串中,如果含有單獨使用的"[["或"]]"就仍然得用"\["或"\]"來避免歧義。當然,這種情況是極少會發生的。

 E.  Table
    關系表類型,這是一個很強大的類型。我們可以把這個類型看 作是一個數組。只是C語言的數組,只能用正整數來作索引;在Lua中,你可以用任意類型來作數組的索引,除了nil。同樣,在C語言中,數組的內容只允許 一種類型;在Lua中,你也可以用任意類型的值來作數組的內容,除了nil。
Table的定義很簡單,它的主要特征是用"{"和"}"來括起一系列數據元素的。比如:
T1 = {}  -- 定義一個空表
T1[1]=10  -- 然后我們就可以象C語言一樣來使用它了。 

T1["John"]={Age=27, Gender="Male"}
這一句相當於:
T1["John"]={}  -- 必須先定義成一個表,還記得未定義的變量是nil類型嗎
T1["John"]["Age"]=27
T1["John"]["Gender"]="Male"
當表的索引是字符串的時候,我們可以簡寫成:
T1.John={}
T1.John.Age=27
T1.John.Gender="Male"

T1.John{Age=27, Gender="Male"}
這是一個很強的特性。

在定義表的時候,我們可以把所有的數據內容一起寫在"{"和"}"之間,這樣子是非常方便,而且很好看。比如,前面的T1的定義,我們可以這么寫:
T1=
{
10,  -- 相當於 [1] = 10
[100] = 40,
John=  -- 如果你原意,你還可以寫成:["John"] =
{
Age=27,   -- 如果你原意,你還可以寫成:["Age"] =27
Gender=Male   -- 如果你原意,你還可以寫成:["Gender"] =Male
},
20  -- 相當於 [2] = 20
}


看起來很漂亮,不是嗎?我們在寫的時候,需要注意三點:
第一,所有元素之間,總是用逗號","隔開;
第二,所有索引值都需要用"["和"]"括起來;如果是字符串,還可以去掉引號和中括號;
第三,如果不寫索引,則索引就會被認為是數字,並按順序自動從1往后編;

表類型的構造是如此的方便,以致於常常被人用來代替配置文件。是的,不用懷疑,它比ini文件要漂亮,並且強大的多。

  F.  Function
函數,在Lua中,函數的定義也很簡單。典型的定義如下:
function add(a,b)  -- add 是函數名字,a和b是參數名字
return a+b  -- return 用來返回函數的運行結果
end 

請注意,return語言一定要寫在end之前。假如我們非要在中間放上一句return,那么就應該要寫成:do return end。
還記得前面說過,函數也是變量類型嗎?上面的函數定義,其實相當於:
add = function (a,b) return a+b end
當重新給add賦值時,它就不再表示這個函數了。我們甚至可以賦給add任意數據,包括nil (這樣,賦值為nil,將會把該變量清除)。Function是不是很象C語言的函數指針呢?

和C語言一樣,Lua的函數可以接受可變參數個數,它同樣是用"..."來定義的,比如:
function sum (a,b, )
如果想取得...所代表的參數,可以在函數中訪問arg局部變量(表類型)得到 (lua5.1: 取消arg,並直接用"..."來代表可變參數了,本質還是arg)。
如 sum(1,2,3,4)
則,在函數中,a = 1, b = 2, arg = {3, 4}  (lua5.1:  a = 1, b = 2, ... = {3, 4})
更可貴的是,它可以同時返回多個結果,比如:
function s()
return 1,2,3,4
end
a,b,c,d = s()  -- 此時,a = 1, b = 2, c = 3, d = 4 

前面說過,表類型可以擁有任意類型的值,包括函數!因此,有一個很強大的特性是,擁有函數的表,哦,我想更恰當的應該說是對象吧。Lua可以使用面向對象編程了。不信?舉例如下:
t =
{
Age = 27
add = function(self, n) self.Age = self.Age+n end
}
print(t.Age)  -- 27
t.add(t, 10)
print(t.Age)  -- 37

不過,t.add(t,10) 這一句實在是有點土對吧?沒關系,在Lua中,我們可以簡寫成:
t:add(10)    -- 相當於 t.add(t,10)

G.  Userdata 和 Thread
這兩個類型的話題,超出了本文的內容,就不打算細說了。

 

VI.語法

A.閉包
示例一

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

 

示例二:

復制代碼
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
復制代碼

B.載入

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,只有第一次的時候會去執行,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
當然,更為標准的玩法如下所示。
假設我們有一個文件叫mymod.lua,內容如下:
文件名:mymod.lua

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

於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)()

 

 


VI.  結束語
  就這么結束了嗎?當然不是,接下來,我們需要用Lua解釋器,來幫助理解和實踐了。相信這樣會更快的對Lua上手了。
就象C語言一樣,Lua提供了相當多的標准函數來增強語言的功能。使用這些標准函數,可以很方便的操作各種數據類型,並處理輸入輸出。有關這方面的信息,我們可以參考《Programming in Lua 》一書,也可以在網絡上直接觀看電子版,網址為:http://www.lua.org/pil/index.html
  
備注:本文的部份內容摘、譯自lua隨機文檔。
相關鏈接:
1. Lua 官方網站: http://www.lua.org 
2. Lua Wiki網站,你可以在這里找到很多相關的資料,如文檔、教程、擴展,以及C/C++的包裝等: http://lua-users.org/wiki/


免責聲明!

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