Lua程序設(shè)計(jì)初步

1、Lua 程序設(shè)計(jì)初步Lua程序設(shè)計(jì)初步2010年07月25日下午09：34Lua程序設(shè)計(jì)初步作者：沐楓(第二人生成員)版權(quán)所有轉(zhuǎn)載請注明原出處在這篇文章中，我想向大家介紹如何進(jìn)行Lua程序設(shè)計(jì)。我假設(shè)大家都學(xué)過至少一門編程語言，比如Basic或C，特別是C。因?yàn)長ua的最大用途是在宿主程序中作為腳本使用的。Lua的語法比較簡單，學(xué)習(xí)起來也比較省力，但功能卻并不弱。在Lua中，一切都是變量，除了關(guān)鍵字。請記住這句話。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(xù)兩個減號-表示注釋的開始，一直延續(xù)到行末為止。相當(dāng)于C+語言中的/。多行注釋中，

2、由-表示注釋開始，并且一直延續(xù)到為止。這種注釋相當(dāng)于C語言中的/*/。在注釋當(dāng)中，和是可以嵌套的。II.Lua編程經(jīng)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：條件控制：if條件thenelseif條件thenelseend While循環(huán)：while條件doend Repeat循環(huán)：repeatuntil條件For循環(huán)：for變量=初值，終點(diǎn)值，步進(jìn)doend

3、For循環(huán)：for變量1，變量2，變量N in表或枚舉函數(shù)doend注意一下，for的循環(huán)變量總是只作用于for的局部變量，你也可以省略步進(jìn)值，這時候，for循環(huán)會使用1作為步進(jìn)值。你可以用break來中止一個循環(huán)。如果你有程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，比如你學(xué)過Basic，C之類的，你會覺得Lua也不難。但Lua有幾個地方是明顯不同于這些程序設(shè)計(jì)語言的，所以請?zhí)貏e注意。.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你可以在函數(shù)中和語句塊中定局部變量。.賦值語句賦值語句在Lua被強(qiáng)化了。它可以同時給多個變量賦值。例如：a,b,c,d=

4、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(rèn)情況下，變量總是認(rèn)為是全局的。假如你要定義局部變量，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(shù)值運(yùn)算和C語言一樣，支持+,-,*,/。但Lua還多了一個。這表示指數(shù)乘方運(yùn)算。比如23結(jié)果為8,24結(jié)果為16。連接兩個字符串，可以用.運(yùn)處符。如：This a.string.-等于this astring.比較運(yùn)算=分別表示小于，大于，不大于，不小于，相等，不相等所有這些操作符總是返回true或false。對于Table，F(xiàn)unction和Userdata類型

5、的數(shù)據(jù)，只有=和=可以用。相等表示兩個變量引用的是同一個數(shù)據(jù)。比如：a=1,2b=a print(a=b,a=b)-true,false a=1,2b=1,2print(a=b,a=b)-false,true.邏輯運(yùn)算and,or,not其中，and和or與C語言區(qū)別特別大。在這里，請先記住，在Lua中，只有false和nil才計(jì)算為false，其它任何數(shù)據(jù)都計(jì)算為true，0也是true！and和or的運(yùn)算結(jié)果不是true和false，而是和它的兩個操作數(shù)相關(guān)。a and b：如果a為false，則返回a；否則返回b aor b：如果a為true，則返回a；否則返回b舉幾個例子：print(

6、4 and 5)-5 print(nil and 13)-nil print(false and 13)-false print(4 or 5)-4 print(false or 5)-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 bor c。最有用的語句是：x=x or v，它相當(dāng)于：if not xthen x=v end。.運(yùn)算符優(yōu)先級，從高到低順序如下：not-(一元運(yùn)算)*/+-.(字符串連接)=and or III.關(guān)鍵字關(guān)鍵字是不能做為變量的。Lua的關(guān)鍵字不多，就以下幾個：and brea

7、k 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(shù)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Number數(shù)值，在Lua里，數(shù)值相當(dāng)于C語言的double String字符串，如果你愿意的話，字符串是可以包含message字符的Table關(guān)系表類型，這個類型功能比較強(qiáng)大，我們在后面慢慢說。Func

8、tion函數(shù)類型，不要懷疑，函數(shù)也是一種類型，也就是說，所有的函數(shù)，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(shù)據(jù)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(shù)分成幾部份運(yùn)行。如果感興趣的話，可以去看看Lua的文檔。V.變量的定義所有的語言，都要用到變量。在Lua中，不管你在什么地方使用變量，都不需要聲明，并且所有的這些變量總是全局變量，除非，你在前面加上local。這一點(diǎn)要特別注意，因?yàn)槟憧赡芟朐诤瘮?shù)里使用局部變量，卻忘了

9、用local來說明。至于變量名字，它是大小寫相關(guān)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(tài).Boolean布爾值通常是用在進(jìn)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(jì)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(xí)慣所誤導(dǎo)，0在Lua中

10、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：varboolean=true C.Number在Lua中，是沒有整數(shù)類型的，也不需要。一般情況下，只要數(shù)值不是很大(比如不超過100,000,000,000,000)，是不會產(chǎn)生舍入誤差的。在很多CPU上，實(shí)數(shù)的運(yùn)算并不比整數(shù)慢。實(shí)數(shù)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，你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：This is

11、 astring.和C語言相同的，它支持一些轉(zhuǎn)義字符，列表如下：a bellb back spacef form feedn newliner carriage returnt horizontal tabv vertical tabbackslashdouble quotesingle quoteleft square bracketright square bracket由于這種字符串只能寫在一行中，因此，不可避免的要用到轉(zhuǎn)義字符。加入了轉(zhuǎn)義字符的串，看起來實(shí)在是不敢恭維，比如：one linennext linenin quotes,in quotes一大堆的符號讓人看起來很倒胃口。如果

12、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，如：page=HTML HEAD TITLE An HTML Page/TITLE/HEAD BODY AHREF=Lua/Aa text between double brackets/BODY/HTML值得注意的是，在這種字符串中，如果含有單獨(dú)使用的或就仍然得用或來避免歧義。當(dāng)然，這種情況是極少會發(fā)生的。E.Table關(guān)系表類型，這是一個很強(qiáng)大的類型。我們可以把這個類型看作是一個數(shù)組。只是C語言的數(shù)組，只能用正整數(shù)來作索引；在Lua中，你可以用任意類型來作數(shù)組的索引，除了nil。同樣，在C語言中，數(shù)組的內(nèi)容

13、只允許一種類型；在Lua中，你也可以用任意類型的值來作數(shù)組的內(nèi)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(shù)據(jù)元素的。比如：T1=-定義一個空表T11=10-然后我們就可以象C語言一樣來使用它了。T1John=Age=27,Gender=Male這一句相當(dāng)于：T1John=-必須先定義成一個表，還記得未定義的變量是nil類型嗎T1JohnAge=27 T1JohnGender=Male當(dāng)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或T1.JohnAge=27,Gender=Male這是一個

14、很強(qiáng)的特性。在定義表的時候，我們可以把所有的數(shù)據(jù)內(nèi)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(dāng)于1=10100=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(dāng)于2=20看起來很漂亮，不是嗎?我們在寫的時候，需要注意三點(diǎn)：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(rèn)為是數(shù)字，并按順序自動從1

15、往后編；表類型的構(gòu)造是如此的方便，以致于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，并且強(qiáng)大的多。F.Function函數(shù)，在Lua中，函數(shù)的定義也很簡單。典型的定義如下：function add(a,b)-add是函數(shù)名字，a和b是參數(shù)名字return a+b-return用來返回函數(shù)的運(yùn)行結(jié)果end請注意，return語言一定要寫在end之前。假如你非要在中間放上一句return，那么請寫成：do return end。還記得前面說過，函數(shù)也是變量類型嗎?上面的函數(shù)定義，其實(shí)相當(dāng)于：add=function(a,b)return a+b end當(dāng)你重新給add賦值時，它

16、就不再表示這個函數(shù)了。你甚至可以賦給add任意數(shù)據(jù)，包括nil(這樣，你就清除了add變量)。Function是不是很象C語言的函數(shù)指針呢?和C語言一樣，Lua的函數(shù)可以接受可變參數(shù)個數(shù)，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(shù)，可以在函數(shù)中訪問arg局部變量(表類型)得到。如sum(1,2,3,4)則，在函數(shù)中，a=1,b=2,arg=3,4更可貴的是，它可以同時返回多個結(jié)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(shù)

17、！因此，有一個很強(qiáng)大的特性是，擁有函數(shù)的表，哦，我想更恰當(dāng)?shù)膽?yīng)該說是對象吧。Lua可以使用面向?qū)ο缶幊塘恕２恍?那我舉例如下：t=Age=27 add=function(self,n)self.Age=self.Age+n endprint(t.Age)-27 t.add(t,10)print(t.Age)-37不過，t.add(t,10)這一句實(shí)在是有點(diǎn)土對吧?沒關(guān)系，在Lua中，你可以簡寫成：t：add(10)-相當(dāng)于t.add(t,10)G.Userdata和Thread這兩個類型的話題，超出了本文的內(nèi)容，就不打算細(xì)說了。VI.結(jié)束語就這么結(jié)束了嗎?當(dāng)然不是，接下來，需要用Lua解釋器，

18、來幫助你理解和實(shí)踐了。這篇小文只是幫助你大體了解Lua的語法。如果你有編程基礎(chǔ)，相信會很快對Lua上手了。就象C語言一樣，Lua提供了相當(dāng)多的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)來增強(qiáng)語言的功能。使用這些標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，你可以很方便的操作各種數(shù)據(jù)類型，并處理輸入輸出。有關(guān)這方面的信息，你可以參考Programming in Lua一書，你可以在網(wǎng)絡(luò)上直接觀看電子版，網(wǎng)址為：使用例程1.函數(shù)的使用以下程序演示了如何在Lua中使用函數(shù),及局部變量例e02.lua-functions function pythagorean(a,b)local c2=a2+b2 return sqrt(c2)end print(pythagorea

19、n(3,4)運(yùn)行結(jié)果5程序說明在Lua中函數(shù)的定義格式為：function函數(shù)名(參數(shù)).end與Pascal語言不同,end不需要與begin配對,只需要在函數(shù)結(jié)束后打個end就可以了.本例函數(shù)的作用是已知直角三角形直角邊,求斜邊長度.參數(shù)a,b分別表示直角邊長,在函數(shù)內(nèi)定義了local形變量用于存儲斜邊的平方.與C語言相同,定義在函數(shù)內(nèi)的代碼不會被直接執(zhí)行,只有主程序調(diào)用時才會被執(zhí)行.local表示定義一個局部變量,如果不加local剛表示c2為一個全局變量,local的作用域是在最里層的end和其配對的關(guān)鍵字之間,如if.end,while.end等。全局變量的作用域是整個程序。2.循環(huán)

20、語句例e03.lua-Loops for i=1,5 do print(i is now.i)end運(yùn)行結(jié)果i is now 1i is now 2i is now 3i is now 4i is now 5程序說明這里偶們用到了for語句for變量=參數(shù)1,參數(shù)2,參數(shù)3 do循環(huán)體end變量將以參數(shù)3為步長,由參數(shù)1變化到參數(shù)2例如：for i=1,f(x)do print(i)end for i=10,1,-1 do print(i)end這里print(i is now.i)中，偶們用到了.，這是用來連接兩個字符串的，偶在(1)的試試看中提到的，不知道你們答對了沒有。雖然這里i是一個整

21、型量，Lua在處理的時候會自動轉(zhuǎn)成字符串型，不需偶們費(fèi)心。3.條件分支語句例e04.lua-Loops and conditionals for i=1,5 do print(i is now.i)if i2 then print(small)elseif i4 then print(medium)else print(big)end end運(yùn)行結(jié)果i is now 1small iis now 2medium iis now 3medium iis now 4big iis now 5big程序說明if else用法比較簡單,類似于C語言,不過此處需要注意的是整個if只需要一個end,哪怕用

22、了多個elseif,也是一個end.例如if op=+then r=a+b elseif op=-then r=a-b elseif op=*then r=a*b elseif op=/then r=a/b else error(invalid operation)end數(shù)組的使用1.簡介Lua語言只有一種基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),那就是table,所有其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如數(shù)組啦,類啦,都可以由table實(shí)現(xiàn).2.table的下標(biāo)例e05.lua-Arrays myData=myData0=foomyData1=42-Hash tables myDatabar=baz-Iterate through the-s

23、tructure for key,value in myData do print(key.=.value)end輸出結(jié)果0=foo 1=42 bar=baz程序說明首先定義了一個table myData=,然后用數(shù)字作為下標(biāo)賦了兩個值給它.這種定義方法類似于C中的數(shù)組,但與數(shù)組不同的是,每個數(shù)組元素不需要為相同類型,就像本例中一個為整型,一個為字符串.程序第二部分,以字符串做為下標(biāo),又向table內(nèi)增加了一個元素.這種table非常像STL里面的map.table下標(biāo)可以為Lua所支持的任意基本類型,除了nil值以外.Lua對Table占用內(nèi)存的處理是自動的,如下面這段代碼a=ax=10 b=a-brefers to the s