Lua基础语法学习

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Lua

概念

Lua是一种轻量、小巧的脚本语言，用标准的C语言编写并以源代码形式开发。设计目的是为了嵌入其他的程序中，从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。

特性

和他语言相比，Lua有其自身的特点： （1）轻量级

lua用标准C语言编写并以源代码形式开发，编译后仅仅一百余千字节，可以很方便的嵌入道其他程序中。

（2）可扩展

lua提供非常丰富易于使用的扩展接口和机制，由宿主语言(通常是C或C++)提供功能，lua可以使用它们，就像内置的功能一样。

（3）支持面向过程编程和函数式编程

应用场景

游戏开发、独立应用脚本、web应用脚本、扩展和数据库插件、系统安全上。

安装

官网: https://www.lua.org/

[root@work env]# wget https://www.lua.org/ftp/lua-5.4.6.tar.gz
[root@work env]# tar xvf lua-5.4.6.tar.gz 
[root@work lua-5.4.6]# make linux test
[root@work lua-5.4.6]# make install
cd src && mkdir -p /usr/local/bin /usr/local/include /usr/local/lib /usr/local/man/man1 /usr/local/share/lua/5.4 /usr/local/lib/lua/5.4
cd src && install -p -m 0755 lua luac /usr/local/bin
cd src && install -p -m 0644 lua.h luaconf.h lualib.h lauxlib.h lua.hpp /usr/local/include
cd src && install -p -m 0644 liblua.a /usr/local/lib
cd doc && install -p -m 0644 lua.1 luac.1 /usr/local/man/man1
[root@work lua-5.4.6]# lua -v
Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio

语法

他的语法和C/C++语法非常相似，整体上比较清晰，简洁。条件语句、循环语句、函数调用都与C/C++基本一致。

交互式HelloWorld

[root@work env]# lua
Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio
> print('hello world!!') 
hello world!!
>

脚本式HelloWorld

第一种方式

[root@work ~]# mkdir lua_demo
[root@work ~]# cd lua_demo/
[root@work lua_demo]# vim hello.lua
[root@work lua_demo]# cat hello.lua 
print('hello world!!!')
[root@work lua_demo]# lua hello.lua 
hello world!!!

第二种方式

[root@work lua_demo]# vim hello.lua
[root@work lua_demo]# cat hello.lua 
#! /usr/local/bin/lua
print('hello world!!!')
[root@work lua_demo]# chmod +x hello.lua 
[root@work lua_demo]# ./hello.lua 
hello world!!!

注释

%% 单行注释 %%
-- print("111")
%% 多行注释 %%
--[[
	print("222")
--]]
%% 取消多行注释 %%
---[[
	print("222")
--]]

测试

[root@work lua_demo]# vim demo2.lua
[root@work lua_demo]# cat demo2.lua 
-- print("111")
--[[
	print("222")
--]]
---[[
	print("333")
--]]
[root@work lua_demo]# lua demo2.lua 
333

标识符

标识符就是变量名，Lua定义变量名以 一个字母A到Z或a到z或下划线_开头后加上0个或者多个字母，下划线，数字(0-9)。这块建议最好不要使用下划线加大写字母的标识符，因为Lua的保留字也是这样定义的，容易发生冲突。注意Lua是区分大小写字母的。

关键字

下面Lua的关键词，大家在定义常量、变量或其他用户定义标识符都要避免使用一下关键字

andbreakdoelse
elseifendfalsefor
functionifinlocal
nilnotorrepeat
returnthentrueuntil
whilegoto
一般约定，一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。这个也是上面我们不建议这么定义标识符的原因

运算符

Lua中支持的运算符有算数运算符、关系运算符、逻辑运算符、其他运算符。

算数运算符

+ 加
- 减
* 乘
/ 除
% 取余
^ 乘幂
- 负号

关系运算符

== 等于
~= 不等于
> 大于
< 小于
>= 大于等于
<= 小于等于

逻辑运算符

and 与 同时true返回true 
or 或 一个true返回true
not 非 取反

其他运算符

.. 连接两个字符串
#  一元预算法，返回字符串或表的长度

例如

[root@work lua_demo]# lua 
Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio
> 
> print('HELLO '..'WORLD') 
HELLO WORLD
> print(#'hello')         
5

全局变量&局部变量

在Lua语言中，全局变量无须声明即可使用。在默认情况下，变量总是认为是全局的，如果未提前赋值，默认为nil。如果想要声明一个局部变量需要使用local来声明。

[root@work lua_demo]# lua
Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio
> b=10
> print(b)
10
> local a = 100
> print(a)
nil
> local a = 100; print(a)   
100
>

数据类型

全部的类型

Lua有8个数据类型

nil(空，无效值)
boolean(布尔,true/false)
number(数值)
string(字符串)
function(函数)
table(表)
thread(线程)
userdata(数据用户)

可以使用type函数测试给定变量或者类型：

[root@work lua_demo]# lua
Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio
> print(type(nil))
nil
> print(type("aaa"))
string
>

nil

nil是一种只有一个nil值的类型，他的作用可以用来与其他所有值进行区分，也可以当想要移除一个变量时，只需要将该变量名赋值为nil，垃圾回收就会释放该变量所占用的内存。

boolean

boolean类型具有两个值，true和false。在Lua中，只会将false和nil视为假，其他都是真，特别是在条件检测中0和空字符串都会认为是真，这个和我们熟悉的大多语言不太一样。

number

在lua5.3开始，lua语言为数值格式提供了两种选择:integer(整型)和float(双精度浮点型)[和其他语言不太一样，floatu代表单精度类型]，u不管是整形还是双精度浮点型，使用type()函数来取其类型，返回的都是number。还有就是他们之间是可以直接相互转换的。

string

Lua语言中的字符串可以标识单个字符，也可以标识一整本书籍。在Lua语言中，操作100k或者1M个字母组成的字符串的程序很常见。如果字符串数据很多可以这样写

a = [[
<html>
xxx
xxxx
xxx
</html>
]]

table

table是lua语言中最主要和强大的数据结构。使用表，Lua语言可以以一种简单、统一且高效的方式标识数组、合集、记录和其他很多数据结构。Lua语言中的表本质上是一种辅助数组。这种数组比Java中的数组更加灵活，可以使用数值做索引，也可以使用字符串或其他任意类型的值做索引(nil除外)

[root@work lua_demo]# lua
Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio
> a = {}
> arr = {"TOM","JERRY","ROSE"}
> print(arr[0])  
nil
> print(arr[1])     
TOM
> print(arr[2]) 
JERRY
> print(arr[3]) 
ROSE
> arr={}
> arr["X"]=10
> arr["Y"]=20
> arr["Z"]=30
> print(arr["X"])
10
> print(arr["Y"])
20
> print(arr["Z"])
30
> arr.X
10
> arr.Y
20
> arr.Y
20
> arr={"TOM",X=10,"JERRY",Y=20,"ROSE",Z=30}
> arr[1]
TOM
> arr[2]
JERRY
> arr[3]
ROSE
> arr[4]
nil
> arr.X
10
> arr["X"]  
10
> arr.Z
30
>

function

在Lua语言中，函数(Function)是对语句和表达式进行抽象的主要方式 定义函数:

function functionName(params)
	code
end

函数被调用的时候，传入的参数个数与定义函数时使用的参数个数不一致的时候，Lua会通过抛弃多余参数和将不足的参数设为nil的方式来调整数的个数。

[root@work lua_demo]# lua
Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio
> function f(a,b)
>> print(a,b)
>> end
> f()
nil	nil
> f(2)
2	nil
> f(2,6)
2	6
> f(2,6,8)
2	6

可变参数

[root@work lua_demo]# lua
Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio
> function add(...)
>> local a,b,c=...                   
>> print(a,b,c)
>> end
> add(1,2,3)
1	2	3
> add(1)  
1	nil	nil
> add(1,2,3,4,5,6)
1	2	3
>

返回值

[root@work lua_demo]# lua
Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio
> function add(a,b)
>> return b,a
>> end
> x,y=add(100,200)
> print(y) 
100
> print(x)
200
>

控制结构

Lua语言提供了一组精简且常用的控制结构，包括用于条件执行的if以及用户循环的while、repeat和for。所有的控制语法上都有一个显示的终结符：end用于中介if、for以及while结构，until用于中介repeat结构。

if语句

if语句先测试其条件，并根据条件是否满足执行响应的then部分或else部分。else部分是可选的。

[root@work lua_demo]# lua
Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio
> function testif(a)
>> if a>0 then
>> print("a是正数")
>> end
>> end
> testif(2)   
a是正数
> testif(1)
a是正数
> testif(-1)
> function testif(a)
>> if a>0 then
>> print("a是正数")
>> else
>> print("a是负数")
>> end
>> end
> testif(1) 
a是正数
> testif(-1)
a是负数
>

嵌套IF相关案例如下

[root@work lua_demo]# lua
Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio
> function show(age)    
>> if age <= 18 then
>> return "qingshaonian" 
>> elseif age>18 and age <=45 then
>> return "qingnian"
>> elseif age>45 and age <=60 then
>> return "zhongnianren"
>> else
>> return "laonianren" 
>> end
>> end
> print(show(17))              
qingshaonian
> print(show(19))
qingnian
> print(show(56))
zhongnianren
> print(show(80))
laonianren

while循环

语法如下

while 条件 do
	循环体
end

案例

[root@work lua_demo]# lua
Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio
> function testwhile()
>> local i=1
>> while i<=10 do
>> print(i)
>> i=i+1
>> end
>> end
> testwhile()
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

repeat循环

repeat-until语句回重复执行其循环体直到条件为真时结束。由于条件测试在循环体之后执行，所以至少会循环执行一次。 语法如下

repeat
	循环体
until 条件

案例如下

[root@work lua_demo]# lua
Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio
> function testRepeat()
>> local i = 10
>> repeat
>> print(i)
>> i=i-1
>> until i < 1
>> end
> testRepeat()
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1

for循环

数值型

语法如下

for param=exp1,exp2,exp3 do
	循环体
end

param的值从exp1变化到exp2之前的每次循环会执行循环体，并在每次循环结束的时候步长，和python的for差不多。 案例如下

[root@work lua_demo]# lua
Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio
> for i = 1,100,10 do 
>> print(i)
>> end
1
11
21
31
41
51
61
71
81
91
泛型

泛型for循环是通过一个迭代器函数来遍历所有的值，类似于java中的foreach语句 语法

for i,v in ipairs(x) do
	循环体
end

i是数组索引，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，x是要遍历的数组。只后pairs也是Lua提供的夜歌迭代函数，他和ipairs的区别是pairs可以迭代一些指定键的table。 案例如下

[root@work lua_demo]# lua
Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio
> arr = {"TOME","JERRY","ROWS","LUCY"}
> for i,v in ipairs(arr) do
>> print(i,v)
>> end
1	TOME
2	JERRY
3	ROWS
4	LUCY
[root@work lua_demo]# lua
Lua 5.4.6  Copyright (C) 1994-2023 Lua.org, PUC-Rio
> arr = {"TOM","JERRY","ROSES",x="JACK","LUCY"}
> function testfor(arr)
>> for i,v in pairs(arr) do 
>> print(i,v)
>> end
>> end
> testfor(arr)
1	TOM
2	JERRY
3	ROSES
4	LUCY
x	JACK