Lua简明教程

这几天系统地学习了一下Lua这个脚本语言，Lua脚本是一个很轻量级的脚本，也是号称性能最高的脚本，用在很多需要性能的地方，比如：游戏脚本，nginx，wireshark的脚本，当你把他的源码下下来编译后，你会发现解释器居然不到200k，这是多么地变态啊（/bin/sh都要1M，MacOS平台），而且能和C语言非常好的互动。我很好奇得浏览了一下Lua解释器的源码，这可能是我看过最干净的C的源码了。我不想写一篇大而全的语言手册，一方面是因为已经有了，重要的原因是，因为大篇幅的文章会挫败人的学习热情，我始终觉得好的文章读起来就像拉大便一样，能一口气很流畅地搞完，才会让人爽（这也是我为什么不想写书的原因）。所以，这必然又是一篇“入厕文章”，还是那句话，我希望本文能够让大家利用上下班，上厕所大便的时间学习一个技术。呵呵。相信你现在已经在厕所里脱掉裤子露出屁股已经准备好大便了，那就让我们畅快地排泄吧……

运行

首先，我们需要知道，Lua是类C的，所以，他是大小写字符敏感的。下面是Lua的Hello World。注意：Lua脚本的语句的分号是可选的，这个和GO语言很类似。print（"Hello World"）你可以像python一样，在命令行上运行lua命令后进入lua的shell中执行语句。chenhao-air:lua chenhao$ luaLua 5.2.2Copyright （C） 1994-2013 Lua.org, PUC-Rio> print（"Hello, World"）Hello, World> 也可以把脚本存成一个文件，用如下命令行来运行。>luafile.lua或是像shell一样运行：chenhao-air:lua chenhao$ cat hello.lua#！/usr/local/bin/luaprint（"Hello, World"）chenhao-air:lua chenhao$ chmod +x hello.luachenhao-air:test chenhao$ ./hello.luaHello, World

语法

注释

-- 两个减号是行注释 --[[ 这是块注释这是块注释 --]]

变量

Lua的数字只有double型，64bits，你不必担心Lua处理浮点数会慢（除非大于100,000,000,000,000），或是会有精度问题。你可以以如下的方式表示数字，0x开头的16进制和C是很像的。num = 1024num = 3.0num = 3.1416num = 314.16e-2num = 0.31416E1num = 0xffnum = 0x56字符串你可以用单引号，也可以用双引号，还支持C类型的转义，比如： ‘a’ （响铃）， ‘’ （退格）， ‘f’ （表单）， ‘ ’ （换行）， ‘ ’ （回车）， ‘ ’ （横向制表）， ‘v’ （纵向制表）， ‘\’ （反斜杠）， ‘”‘ （双引号），以及 ‘” （单引号）下面的四种方式定义了完全相同的字符串（其中的两个中括号可以用于定义有换行的字符串）a = "alo 123""a = "alo 123""a = "97lo104923""a = [[alo123"]]C语言中的NULL在Lua中是nil，比如你访问一个没有声明过的变量，就是nil，比如下面的v的值就是nilv = UndefinedVariable布尔类型只有nil和false是 false，数字0啊，‘’空字符串（’′）都是true！另外，需要注意的是：lua中的变量如果没有特殊说明，全是全局变量，那怕是语句块或是函数里。变量前加local关键字的是局部变量。theGlobalVar = 50local theLocalVar = "local variable"

控制语句

不多说了，直接看代码吧（注意：Lua没有++或是+=这样的操作）

while循环

sum = 0num = 1while num <= 100 dosum = sum + numnum = num + 1endprint（"sum =",sum）

if-else分支

if age == 40 and sex =="Male" thenprint（"男人四十一枝花"）elseif age > 60 and sex ~="Female" thenprint（"old man without country！"）elseif age < 20 thenio.write（"too young, too naive！ "）elselocal age = io.read（）print（"Your age is "..age）end上面的语句不但展示了if-else语句，也展示了
1）“～=”是不等于，而不是！=
2）io库的分别从stdin和stdout读写的read和write函数
3）字符串的拼接操作符“..”另外，条件表达式中的与或非为分是：and, or, not关键字。

for 循环

sum = 0for i = 1, 100 dosum = sum + iend sum = 0for i = 1, 100, 2 dosum = sum + iend sum = 0for i = 100, 1, -2 dosum = sum + iend

util循环

sum = 2repeat sum = sum ^ 2 --幂操作 print（sum）until sum >1000

函数

Lua的函数和Javascript的很像

递归

function fib（n）if n < 2 then return 1 endreturn fib（n - 2） + fib（n - 1）end

闭包

同样，Javascript附体！function newCounter（）local i = 0return function（） -- anonymous function i = i + 1return iendendc1 = newCounter（）print（c1（））--> 1print（c1（））--> 2 function myPower（x）return function（y） return y^x endendpower2 = myPower（2）power3 = myPower（3）print（power2（4）） --2的4次方print（power3（3）） --3的3次方

函数的返回值

和Go语言一样，可以一条语句上赋多个值，如：name, age, bGay = "haoel", 37, false, "haoel@hotmail.com"上面的代码中，因为只有3个变量，所以第四个值被丢弃。函数也可以返回多个值：function getUserInfo（id）print（id）return "haoel", 37, "haoel@hotmail.com", "http://coolshell.cn"endname, age, email, website, bGay = getUserInfo（）注意：上面的示例中，因为没有传id，所以函数中的id输出为nil，因为没有返回bGay，所以bGay也是nil。

局部函数

函数前面加上local就是局部函数，其实，Lua中的函数和Javascript中的一个德行。比如：下面的两个函数是一样的：function foo（x） return x^2 endfoo = function（x） return x^2 end

Table

所谓Table其实就是一个Key Value的数据结构，它很像Javascript中的Object，或是PHP中的数组，在别的语言里叫Dict或Map，Table长成这个样子：haoel = {name="ChenHao", age=37, handsome=True}下面是table的CRUD操作：haoel.website="http://coolshell.cn/"local age = haoel.agehaoel.handsome = falsehaoel.name=nil上面看上去像C/C++中的结构体，但是name,age, handsome, website都是key。你还可以像下面这样写义Table：t = {[20]=100, ["name"]="ChenHao", [3.14]="PI"} 这样就更像Key Value了。于是你可以这样访问：t[20]，t["name"], t[3.14]。我们再来看看数组：arr = {10,20,30,40,50}这样看上去就像数组了。但其实其等价于：arr = {[1]=10, [2]=20, [3]=30, [4]=40, [5]=50}所以，你也可以定义成不同的类型的数组，比如：arr = {"string", 100, "haoel", function（） print（"coolshell.cn"） end}注：其中的函数可以这样调用：arr[4]（）。我们可以看到Lua的下标不是从0开始的，是从1开始的。for i=1, #arr doprint（arr[i]）end注：上面的程序中：#arr的意思就是arr的长度。注：前面说过，Lua中的变量，如果没有local关键字，全都是全局变量，Lua也是用Table来管理全局变量的，Lua把这些全局变量放在了一个叫“_G”的Table里。我们可以用如下的方式来访问一个全局变量（假设我们这个全局变量名叫globalVar）：_G.globalVar_G["globalVar"]我们可以通过下面的方式来遍历一个Table。for k, v in pairs（t） doprint（k, v）end

MetaTable 和 MetaMethod

MetaTable和MetaMethod是Lua中的重要的语法，MetaTable主要是用来做一些类似于C++重载操作符式的功能。比如，我们有两个分数：fraction_a = {numerator=2, denominator=3}fraction_b = {numerator=4, denominator=7}我们想实现分数间的相加：2/3 + 4/7，我们如果要执行： fraction_a + fraction_b，会报错的。所以，我们可以动用MetaTable，如下所示：fraction_op={}function fraction_op.__add（f1, f2）ret = {}ret.numerator = f1.numerator * f2.denominator + f2.numerator * f1.denominatorret.denominator = f1.denominator * f2.denominatorreturn retend为之前定义的两个table设置MetaTable：（其中的setmetatble是库函数）setmetatable（fraction_a, fraction_op）setmetatable（fraction_b, fraction_op）于是你就可以这样干了：（调用的是fraction_op.__add（）函数）fraction_s = fraction_a + fraction_b至于__add这是MetaMethod，这是Lua内建约定的，其它的还有如下的MetaMethod：__add（a, b）对应表达式 a + b__sub（a, b）对应表达式 a - b__mul（a, b）对应表达式 a * b__div（a, b）对应表达式 a / b__mod（a, b）对应表达式 a % b__pow（a, b）对应表达式 a ^ b__unm（a）对应表达式 -a__concat（a, b）对应表达式 a .. b__len（a）对应表达式 #a__eq（a, b）对应表达式 a == b__lt（a, b）对应表达式 a < b__le（a, b）对应表达式 a <= b__index（a, b）对应表达式 a.b__newindex（a, b, c）对应表达式 a.b = c__call（a, ...）对应表达式 a（...）

“面向对象”

上面我们看到有__index这个重载，这个东西主要是重载了find key的操作。这操作可以让Lua变得有点面向对象的感觉，让其有点像Javascript的prototype。（关于Javascrip的面向对象，你可以参看我之前写的Javascript的面向对象）所谓__index，说得明确一点，如果我们有两个对象a和b，我们想让b作为a的prototype只需要：setmetatable（a, {__index = b}）例如下面的示例：你可以用一个Window_Prototype的模板加上__index的MetaMethod来创建另一个实例：Window_Prototype = {x=0, y=0, width=100, height=100}MyWin = {title="Hello"}setmetatable（MyWin, {__index = Window_Prototype}）于是：MyWin中就可以访问x, y, width, height的东东了。有了以上的基础，我们可以来说说所谓的Lua的面向对象。Person={}function Person:new（p）local obj = pif （obj == nil） thenobj = {name="ChenHao", age=37, handsome=true}endself.__index = selfreturn setmetatable（obj, self）endfunction Person:toString（）return self.name .." : ".. self.age .." : ".. （self.handsome and "handsome" or "ugly"）end上面我们可以看到有一个new方法和一个toString的方法。其中：1）self 就是 Person，Person:new（p），相当于Person.new（self, p）
2）new方法的self.__index = self 的意图是怕self被扩展后改写，所以，让其保持原样
3）setmetatable这个函数返回的是第一个参数的值。于是：我们可以这样调用：me = Person:new（）print（me:toString（））kf = Person:new{name="King"s fucking", age=70, handsome=false}print（kf:toString（））继承如下，我就不多说了，Lua和Javascript很相似，都是在Prototype的实例上改过来改过去的。Student = Person:new（）function Student:new（）newObj = {year = 2013}self.__index = selfreturn setmetatable（newObj, self）endfunction Student:toString（）return "Student : ".. self.year.." : " .. self.nameend

模块

我们可以直接使用require（“model_name”）来载入别的lua文件，文件的后缀是.lua。载入的时候就直接执行那个文件了。比如：我们有一个hello.lua的文件：print（"Hello, World！"）如果我们：require（“hello”），那么就直接输出Hello, World！了。注意：
1）require函数，载入同样的lua文件时，只有第一次的时候会去执行，后面的相同的都不执行了。
2）如果你要让每一次文件都会执行的话，你可以使用dofile（“hello”）函数
3）如果你要玩载入后不执行，等你需要的时候执行时，你可以使用 loadfile（）函数，如下所示：local hello = loadfile（"hello"）... ...... ...hello（）loadfile（“hello”）后，文件并不执行，我们把文件赋给一个变量hello，当hello（）时，才真的执行。（我们多希望JavaScript也有这样的功能（参看《Javascript 装载和执行》））当然，更为标准的玩法如下所示。假设我们有一个文件叫mymod.lua，内容如下：local HaosModel = {}local function getname（）return "Hao Chen"endfunction HaosModel.Greeting（）print（"Hello, My name is "..getname（））endreturn HaosModel于是我们可以这样使用：local hao_model = require（"mymod"）hao_model.Greeting（）其实，require干的事就如下：（所以你知道为什么我们的模块文件要写成那样了）local hao_model = （function （）--mymod.lua文件的内容--end）（）Lua 的详细介绍：请点这里
Lua 的下载地址：请点这里推荐阅读：Lua 语言 15 分钟快速入门 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-06/86582.htmLua程序设计（第2版）中文 PDF http://www.linuxidc.com/Linux/2013-03/81833.htmLua程序设计（第二版）阅读笔记 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-03/81834.htmNetBSD 将支持用 Lua 脚本开发内核组件 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-02/79527.htmCentOS 编译安装 Lua LuaSocket http://www.linuxidc.com/Linux/2011-08/41105.htm