深入浅出---lua脚本世界
一、简介
何为脚本语言？
我想许多人并不是困惑脚本语言和非脚本语言的不同，而是困惑脚本语言为什么叫脚本语言。
脚本是由script翻译来的，这个词在用到计算机前的意思是剧本，现在把script还原到原有的意思——“剧本”来理解其在编程中的延伸意义。（脚与非脚的不同在于执行之前是否需要编译）我们可以把“编译”对应到制作电影时的“拍摄”，就是由源代码生成可执行程序的过程。
脚本语言不需要编译，即这个剧本不需要拍摄成电影，一句一句“解释”着执行就可以了。
进一步，如果你看看布朗大学（Brown University）Shriram Krishnamurthi 教的 Programming Languages 的第一课 https://www.youtube.com/watch?v=3N__tvmZrzc （2012）就会知道，这些给编程语言的世俗分类（脚本语言、标记语言、解释型语言、编译型语言、面向对象语言、函数式语言、命令式语言、声明式语言、多范式语言、原型语言、客户端语言、服务端语言、人工智能语言、……）几乎全是 bullshit，如果我们希望理解编程语言的本质的话。
“谁在课上用这些大词儿就滚出克！”——Shriram Krishnamurthi
脚本语言是读一行执行一行、而无需关注下一行的语言，非脚本语言则是必须读取整个源程序内容、建立完执行环境后执行的语言。
Lua 是一种轻量小巧的脚本语言，用标准C语言编写并以源代码形式开放， 其设计目的是为了嵌入应用程序中，从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。
Lua 是巴西里约热内卢天主教大学（Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro）里的一个研究小组于 1993 年开发的，该小组成员有：Roberto Ierusalimschy、Waldemar Celes 和 Luiz Henrique de Figueiredo。
设计目的
其设计目的是为了嵌入应用程序中，从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。
Lua 特性
轻量级: 它用标准C语言编写并以源代码形式开放，编译后仅仅一百余K，可以很方便的嵌入别的程序里。
可扩展: Lua提供了非常易于使用的扩展接口和机制：由宿主语言(通常是C或C++)提供这些功能，Lua可以使用它们，就像是本来就内置的功能一样。
其它特性: 支持面向过程(procedure-oriented)编程和函数式编程(functional programming)； 自动内存管理；只提供了一种通用类型的表（table），用它可以实现数组，哈希表，集合，对象；
语言内置模式匹配；闭包(closure)；函数也可以看做一个值；提供多线程（协同进程，并非操作系统所支持的线程）支持；
通过闭包和table可以很方便地支持面向对象编程所需要的一些关键机制，比如数据抽象，虚函数，继承和重载等。
Lua 应用场景
游戏开发
独立应用脚本
Web 应用脚本
扩展和数据库插件如：MySQL Proxy 和 MySQL WorkBench
安全系统，如入侵检测系统
二、安装
Lua 环境安装
Linux 系统上安装 Linux & Mac上安装 Lua
安装非常简单，只需要下载源码包并在终端解压编译即可，本文使用了5.3.0版本进行安装：
curl -R -O http://www.lua.org/ftp/lua-5.3.0.tar.gz
tar zxf lua-5.3.0.tar.gz
cd lua-5.3.0
make linux test
make install
Mac OS X 系统上安装
curl -R -O http://www.lua.org/ftp/lua-5.3.0.tar.gz
tar zxf lua-5.3.0.tar.gz
cd lua-5.3.0
make macosx test
make install
接下来我们创建一个hello.lua 文件，代码如下:
print("Hello World!")
执行以下命令:
$ lua hello.lua
输出结果为：
Hello World!
案例：
Window 系统上安装 Lua
window下你可以使用一个叫"SciTE"的IDE环境来执行lua程序，下载地址为：Github 下载地址：https://github.com/rjpcomputing/luaforwindows/releases
安装上即可开始lua之路。
三、基本知识
注释
单行注释
两个减号是单行注释:--
多行注释
--[[ 多行注释 多行注释 --]]
标示符
Lua 标示符用于定义一个变量，函数获取其他用户定义的项。标示符以一个字母 A 到 Z 或 a 到 z 或下划线 _ 开头后加上 0 个或多个字母，下划线，数字（0 到 9）。
最好不要使用下划线加大写字母的标示符，因为Lua的保留字也是这样的。
Lua 不允许使用特殊字符如 @, $, 和 % 来定义标示符。 Lua 是一个区分大小写的编程语言。因此在 Lua 中 Runoob 与 runoob 是两个不同的标示符。
关键词
以下列出了 Lua 的保留关键词。保留关键字不能作为常量或变量或其他用户自定义标示符：
一般约定，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。
全局变量
在默认情况下，变量总是认为是全局的。
全局变量不需要声明，给一个变量赋值后即创建了这个全局变量，访问一个没有初始化的全局变量也不会出错，只不过得到的结果是：nil。
如果你想删除一个全局变量，只需要将变量赋值为nil。
四、数据类型
Lua 是动态类型语言，变量不要类型定义，只需要为变量赋值。 值可以存储在变量中，作为参数传递或结果返回。
Lua 中有 8 个基本类型分别为：nil、boolean、number、string、userdata、function、thread 和 table。
案例：
如下：
数组tab1循环输出key和value的值【…是连接字符串的符号】
type方法输出的nil是一个字符串，如过作比较时，记得加引号
boolean 类型只有两个可选值：true（真） 和 false（假），Lua 把 false 和 nil 看作是 false，其他的都为 true，数字 0 也是 true:
number（数字）
string（字符串）
string1 = "this is string1"
也可以用 2 个方括号 “[[]]” 来表示"一块"字符串。
html = [[
<html>
<head></head>
<body>
<a href="http://www.runoob.com/">lua脚本</a>
</body>
</html>
]]
print(html)
<html>
<head></head>
<body>
<a href="http://www.runoob.com/">lua脚本</a>
</body>
</html>
在对一个数字字符串上进行算术操作时，Lua 会尝试将这个数字字符串转成一个数字:
> print("2" + 6)
8.0
> print("2" + "6")
8.0
> print("2 + 6")
2 + 6
> print("-2e2" * "6")
-1200.0
> print("error" + 1)
stdin:1: attempt to perform arithmetic on a string value
stack traceback:
stdin:1: in main chunk
[C]: in ?
>
以上代码中"error" + 1执行报错了，字符串连接使用的是 … ，如：
> print("a" .. 'b')
ab
> print(157 .. 428)
157428
>
使用 # 来计算字符串的长度，放在字符串前面，如下实例：
> len = "www.baidu.com"
> print(#len)
13
> print(#"www.baidu.com")
13
>
table（表）
在 Lua 里，table 的创建是通过"构造表达式"来完成，最简单构造表达式是{}，用来创建一个空表。也可以在表里添加一些数据，直接初始化表:
-- 创建一个空的 table
local tbl1 = {
}
-- 直接初始表
local tbl2 = {
"apple", "pear", "orange", "grape"}
Lua 中的表（table）其实是一个"关联数组"（associative arrays），数组的索引可以是数字或者是字符串。
-- table_test.lua 脚本文件
a = {
}
a["key"] = "value"
key = 10
a[key] = 22
a[key] = a[key] + 11
for k, v in pairs(a) do
print(k .. " : " .. v)
end
脚本执行结果为：
$ lua table_test.lua
key : value
10 : 33
不同于其他语言的数组把 0 作为数组的初始索引，在 Lua 里表的默认初始索引一般以 1 开始。
-- table_test2.lua 脚本文件
local tbl = {
"apple", "pear", "orange", "grape"}
for key, val in pairs(tbl) do
print("Key", key)
end
脚本执行结果为：
$ lua table_test2.lua
Key 1
Key 2
Key 3
Key 4
table 不会固定长度大小，有新数据添加时 table 长度会自动增长，没初始的 table 都是 nil。
-- table_test3.lua 脚本文件
a3 = {
}
for i = 1, 10 do
a3[i] = i
end
a3["key"] = "val"
print(a3["key"])
print(a3["none"])
脚本执行结果为：
$ lua table_test3.lua
val
nil
function（函数）
在 Lua 中，函数是被看作是"第一类值（First-Class Value）"，函数可以存在变量里:
function 可以以匿名函数（anonymous function）的方式通过参数传递:
-- function_test2.lua 脚本文件
function testFun(tab,fun)
for k ,v in pairs(tab) do
print(fun(k,v));
end
end
tab={
key1="val1",key2="val2"};
testFun(tab,
function(key,val)--匿名函数
return key.."="..val;
end
);
脚本执行结果为：
$ lua function_test2.lua
key1 = val1
key2 = val2
thread（线程）
在 Lua里，最主要的线程是协同程序（coroutine）。它跟线程（thread）差不多，拥有自己独立的栈、局部变量和指令指针，可以跟其他协同程序共享全局变量和其他大部分东西。
线程跟协程的区别：线程可以同时多个运行，而协程任意时刻只能运行一个，并且处于运行状态的协程只有被挂起（suspend）时才会暂停。
userdata（自定义类型）
userdata 是一种用户自定义数据，用于表示一种由应用程序或 C/C++ 语言库所创建的类型，可以将任意 C/C++ 的任意数据类型的数据（通常是 struct 和 指针）存储到 Lua 变量中调用。
五、变量
变量在使用前，需要在代码中进行声明，即创建该变量。
编译程序执行代码之前编译器需要知道如何给语句变量开辟存储区，用于存储变量的值。
Lua 变量有三种类型：全局变量、局部变量、表中的域。
Lua 中的变量全是全局变量，哪怕是语句块或是函数里，除非用 local 显式声明为局部变量。
局部变量的作用域为从声明位置开始到所在语句块结束。
变量的默认值均为 nil。
-- test.lua 文件脚本
a = 5 -- 全局变量
local b = 5 -- 局部变量
function joke()
c = 5 -- 全局变量
local d = 6 -- 局部变量
end
joke()
print(c,d) --> 5 nil
do
local a = 6 -- 局部变量
b = 6 -- 对局部变量重新赋值
print(a,b); --> 6 6
end
print(a,b) --> 5 6
执行以上实例输出结果为：
$ lua test.lua
5 nil
6 6
5 6
赋值语句
赋值是改变一个变量的值和改变表域的最基本的方法。
a = "hello" .. "world"
t.n = t.n + 1
Lua 可以对多个变量同时赋值，变量列表和值列表的各个元素用逗号分开，赋值语句右边的值会依次赋给左边的变量。
a, b = 10, 2*x <--> a=10; b=2*x
遇到赋值语句Lua会先计算右边所有的值然后再执行赋值操作，所以我们可以这样进行交换变量的值：
x, y = y, x -- swap 'x' for 'y'
a[i], a[j] = a[j], a[i] -- swap 'a[i]' for 'a[j]'
当变量个数和值的个数不一致时，Lua会一直以变量个数为基础采取以下策略：
a. 变量个数 > 值的个数 按变量个数补足nil
b. 变量个数 < 值的个数 多余的值会被忽略
a, b, c = 0, 1
print(a,b,c) --> 0 1 nil
a, b = a+1, b+1, b+2 -- value of b+2 is ignored
print(a,b) --> 1 2
a, b, c = 0
print(a,b,c) --> 0 nil nil
上面最后一个例子是一个常见的错误情况，注意：如果要对多个变量赋值必须依次对每个变量赋值。
a, b, c = 0, 0, 0
print(a,b,c) --> 0 0 0
多值赋值经常用来交换变量，或将函数调用返回给变量：
a, b = f()
f()返回两个值，第一个赋给a，第二个赋给b。
应该尽可能的使用局部变量，有两个好处：
- 避免命名冲突。
- 访问局部变量的速度比全局变量更快。
索引
对 table 的索引使用方括号 []。Lua 也提供了 . 操作。
t[i] t.i – 当索引为字符串类型时的一种简化写法 gettable_event(t,i) –
采用索引访问本质上是一个类似这样的函数调用
六、循环
while 循环
Lua 编程语言中 while 循环语法：
while(condition)
do
statements
end
statements(循环体语句) 可以是一条或多条语句，condition(条件) 可以是任意表达式，在 condition(条件) 为 true 时执行循环体语句。
在以上流程图中我们可以看出在condition(条件)为 false 时会跳过当前循环并开始脚本执行紧接着的语句。
for 循环
Lua 编程语言中 for 循环语句可以重复执行指定语句，重复次数可在 for 语句中控制。
Lua 编程语言中 for语句有两大类：：
数值for循环 泛型for循环
数值for循环
Lua 编程语言中数值 for 循环语法格式:
for var=exp1,exp2,exp3 do
<执行体> end
var 从 exp1 变化到 exp2，每次变化以 exp3 为步长递增 var，并执行一次 “执行体”。exp3
是可选的，如果不指定，默认为1。
例子：
for i=1,f(x) do
print(i)
end
for i=10,1,-1 do
print(i)
end
for的三个表达式在循环开始前一次性求值，以后不再进行求值。比如上面的f(x)只会在循环开始前执行一次，其结果用在后面的循环中。
验证如下:
#!/usr/local/bin/lua
function f(x)
print("function")
return x*2
end
for i=1,f(5) do print(i)
end
以上实例输出结果为：
function
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
可以看到 函数f(x)只在循环开始前执行一次。
附例子：
泛型for循环
泛型 for 循环通过一个迭代器函数来遍历所有值，类似 java 中的 foreach 语句。
Lua 编程语言中泛型 for 循环语法格式:
--打印数组a的所有值
a = {
"one", "two", "three"}
for i, v in ipairs(a) do
print(i, v)
end
i是数组索引值，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。
#!/usr/local/bin/lua
days = {
"Sunday","Monday","Tuesday","Wednesday","Thursday","Friday","Saturday"}
for i,v in ipairs(days) do print(v) end
以上实例输出结果为：
Sunday
Monday
Tuesday
Wednesday
Thursday
Friday
Saturday
repeat…until 循环
Lua 编程语言中 repeat…until 循环语句不同于 for 和 while循环，for 和 while 循环的条件语句在当前循环执行开始时判断，而 repeat…until 循环的条件语句在当前循环结束后判断。
Lua 编程语言中 repeat…until 循环语法格式:
repeat
statements
until( condition )
我们注意到循环条件判断语句（condition）在循环体末尾部分，所以在条件进行判断前循环体都会执行一次。
如果条件判断语句（condition）为 false，循环会重新开始执行，直到条件判断语句（condition）为 true 才会停止执行。
Lua repeat…until 循环流程图如下：
--[ 变量定义 --]
a = 10
--[ 执行循环 --]
repeat
print("a的值为:", a)
a = a + 1
until( a > 15 )
执行以上代码，程序输出结果为：
a的值为: 10
a的值为: 11
a的值为: 12
a的值为: 13
a的值为: 14
a的值为: 15
循环嵌套
Lua 编程语言中 for 循环嵌套语法格式:
for init,max/min value, increment
do
for init,max/min value, increment
do
statements
end
statements
end
Lua 编程语言中 while 循环嵌套语法格式:
while(condition)
do
while(condition)
do
statements
end
statements
end
Lua 编程语言中 repeat...until 循环嵌套语法格式:
repeat
statements
repeat
statements
until( condition )
until( condition )
除了以上同类型循环嵌套外，我们还可以使用不同的循环类型来嵌套，如 for 循环体中嵌套 while 循环。
未完待续。。。
七、流程控制
Lua 编程语言流程控制语句通过程序设定一个或多个条件语句来设定。在条件为 true 时执行指定程序代码，在条件为 false时执行其他指定代码。
以下是典型的流程控制流程图：
控制结构的条件表达式结果可以是任何值，Lua认为false和nil为假，true和非nil为真。
如：
if 语句
Lua if 语句 由一个布尔表达式作为条件判断，其后紧跟其他语句组成。
Lua if 语句语法格式如下：
if(布尔表达式) then --[ 在布尔表达式为 true 时执行的语句 --] end
在布尔表达式为 true 时会if中的代码块会被执行，在布尔表达式为 false 时，紧跟在 if 语句 end 之后的代码会被执行。
Lua认为false和nil为假，true 和非nil为真。要注意的是Lua中 0 为 true。
if 语句流程图如下：
以下实例用于判断变量 a 的值是否小于 20：
--[ 定义变量 --]
a = 10;
--[ 使用 if 语句 --]
if( a < 20 )
then
--[ if 条件为 true 时打印以下信息 --]
print("a 小于 20" );
end
print("a 的值为:", a);
结果
a 小于 20
a 的值为: 10
if…else 语句
Lua if 语句可以与 else 语句搭配使用, 在 if 条件表达式为 false 时执行 else 语句代码块。
Lua if…else 语句语法格式如下：
if(布尔表达式)
then
--[ 布尔表达式为 true 时执行该语句块 --]
else
--[ 布尔表达式为 false 时执行该语句块 --]
end
在布尔表达式为 true 时会if中的代码块会被执行，在布尔表达式为 false 时，else 的代码块会被执行。
Lua认为false和nil为假，true 和非nil为真。要注意的是Lua中 0 为 true。
if 语句流程图如下：
实例
以下实例用于判断变量 a 的值：
--[ 定义变量 --]
a = 100;
--[ 检查条件 --]
if( a < 20 )
then
--[ if 条件为 true 时执行该语句块 --]
print("a 小于 20" )
else
--[ if 条件为 false 时执行该语句块 --]
print("a 大于 20" )
end
print("a 的值为 :", a)
结果：
a 大于 20
a 的值为 : 100
if…elseif…else 语句
Lua if 语句可以与 elseif…else 语句搭配使用, 在 if 条件表达式为 false 时执行 elseif…else 语句代码块，用于检测多个条件语句。
Lua if…elseif…else 语句语法格式如下：
if( 布尔表达式 1)
then
--[ 在布尔表达式 1 为 true 时执行该语句块 --]
elseif( 布尔表达式 2)
then
--[ 在布尔表达式 2 为 true 时执行该语句块 --]
elseif( 布尔表达式 3)
then
--[ 在布尔表达式 3 为 true 时执行该语句块 --]
else
--[ 如果以上布尔表达式都不为 true 则执行该语句块 --]
end
实例
以下实例对变量 a 的值进行判断：
--[ 定义变量 --]
a = 100
--[ 检查布尔条件 --]
if( a == 10 )
then
--[ 如果条件为 true 打印以下信息 --]
print("a 的值为 10" )
elseif( a == 20 )
then
--[ if else if 条件为 true 时打印以下信息 --]
print("a 的值为 20" )
elseif( a == 30 )
then
--[ if else if condition 条件为 true 时打印以下信息 --]
print("a 的值为 30" )
else
--[ 以上条件语句没有一个为 true 时打印以下信息 --]
print("没有匹配 a 的值" )
end
print("a 的真实值为: ", a )
以上代码执行结果如下：
没有匹配 a 的值
a 的真实值为: 100
if 嵌套语句
实例
--[ 定义变量 --]
a = 100;
b = 200;
--[ 检查条件 --]
if( a == 100 )
then
--[ if 条件为 true 时执行以下 if 条件判断 --]
if( b == 200 )
then
--[ if 条件为 true 时执行该语句块 --]
print("a 的值为 100 b 的值为 200" );
end
end
print("a 的值为 :", a );
print("b 的值为 :", b );
结果
a 的值为 100 b 的值为 200
a 的值为 : 100
b 的值为 : 200
八、Lua 函数！！！
在Lua中，函数是对语句和表达式进行抽象的主要方法。既可以用来处理一些特殊的工作，也可以用来计算一些值。
Lua 提供了许多的内建函数，你可以很方便的在程序中调用它们，如print()函数可以将传入的参数打印在控制台上。
Lua 函数主要有两种用途：
1.完成指定的任务，这种情况下函数作为调用语句使用；
2.计算并返回值，这种情况下函数作为赋值语句的表达式使用。
函数定义
Lua 编程语言函数定义格式如下：
optional_function_scope function function_name( argument1, argument2, argument3..., argumentn)
function_body
return result_params_comma_separated
end
解析：
optional_function_scope: 该参数是可选的制定函数是全局函数还是局部函数，未设置该参数默认为全局函数，如果你需要设置函数为局部函数需要使用关键字 local。
function_name: 指定函数名称。
argument1, argument2, argument3…, argumentn: 函数参数，多个参数以逗号隔开，函数也可以不带参数。
function_body: 函数体，函数中需要执行的代码语句块。
result_params_comma_separated: 函数返回值，Lua语言函数可以返回多个值，每个值以逗号隔开。
实例
以下实例定义了函数 max()，参数为 num1, num2，用于比较两值的大小，并返回最大值：
--[[ 函数返回两个值的最大值 --]]
function max(num1, num2)
if (num1 > num2) then
result = num1;
else
result = num2;
end
return result;
end
-- 调用函数
print("两值比较最大值为 ",max(10,4))
print("两值比较最大值为 ",max(5,6))
以上代码执行结果为：
两值比较最大值为 10
两值比较最大值为 6
Lua 中我们可以将函数作为参数传递给函数
如下实例：
myprint = function(param)
print("这是打印函数 - ##",param,"##")
end
function add(num1,num2,functionPrint)
result = num1 + num2
-- 调用传递的函数参数
functionPrint(result)
end
myprint(10)
-- myprint 函数作为参数传递
add(2,5,myprint)
以上代码执行结果为：
这是打印函数 - ## 10 ##
这是打印函数 - ## 7 ##
多返回值
Lua函数可以返回多个结果值，比如string.find，其返回匹配串"开始和结束的下标"（如果不存在匹配串返回nil）。
> s, e = string.find("www.runoob.com", "runoob")
> print(s, e)
5 10
Lua函数中，在return后列出要返回的值的列表即可返回多值
如：
function maximum (a)
local mi = 1 -- 最大值索引
local m = a[mi] -- 最大值
for i,val in ipairs(a) do
if val > m then
mi = i
m = val
end
end
return m, mi
end
print(maximum({
8,10,23,12,5}))
以上代码执行结果为：
23 3
可变参数
Lua 函数可以接受可变数目的参数，和 C 语言类似，在函数参数列表中使用三点 … 表示函数有可变的参数。
function add(...)
local s = 0
for i, v in ipairs{
...} do --> {
...} 表示一个由所有变长参数构成的数组
s = s + v
end
return s
end
print(add(3,4,5,6,7)) --->25
我们可以将可变参数赋值给一个变量。
例如，我们计算几个数的平均值：
function average(...)
result = 0
local arg={
...} --> arg 为一个表，局部变量
for i,v in ipairs(arg) do
result = result + v
end
print("总共传入 " .. #arg .. " 个数")
return result/#arg
end
print("平均值为",average(10,5,3,4,5,6))
以上代码执行结果为：
总共传入 6 个数
平均值为 5.5
我们也可以通过 select("#",…) 来获取可变参数的数量:
function average(...)
result = 0
local arg={
...}
for i,v in ipairs(arg) do
result = result + v
end
print("总共传入 " .. select("#",...) .. " 个数")
return result/select("#",...)
end
print("平均值为",average(10,5,3,4,5,6))
以上代码执行结果为：
总共传入 6 个数
平均值为 5.5
上述的案例中涉及到”ipairs“和”pairs“的区别：
可查看此文章：lua 中ipairs和pairs的区别
有时候我们可能需要几个固定参数加上可变参数，固定参数必须放在变长参数之前:
function fwrite(fmt, ...) ---> 固定的参数fmt
return io.write(string.format(fmt, ...))
end
fwrite("iloveu\n") --->fmt = "iloveu", 没有变长参数。
fwrite("%d%d\n", 1, 2) --->fmt = "%d%d", 变长参数为 1 和 2
输出结果为：
iloveu
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通常在遍历变长参数的时候只需要使用 {…}，然而变长参数可能会包含一些 nil，那么就可以用 select 函数来访问变长参数了：select(’#’, …) 或者 select(n, …)
select(’#’, …) 返回可变参数的长度。 select(n, …) 用于返回从起点 n 开始到结束位置的所有参数列表。
调用 select 时，必须传入一个固定实参 selector(选择开关) 和一系列变长参数。如果 selector 为数字 n，那么 select 返回参数列表中从索引 n 开始到结束位置的所有参数列表，否则只能为字符串 #，这样 select 返回变长参数的总数。
function f(...)
a = select(3,...) -->从第三个位置开始，变量 a 对应右边变量列表的第一个参数
print (a)
print (select(3,...)) -->打印所有列表参数
end
f(0,1,2,3,4,5)
输出结果为：
2
2 3 4 5
实例
do
function foo(...)
for i = 1, select('#', ...) do -->获取参数总数
local arg = select(i, ...); -->读取参数，arg 对应的是右边变量列表的第一个参数
print("arg", arg);
end
end
foo(1, 2, 3, 4);
end
输出结果为：
arg 1
arg 2
arg 3
arg 4
九、运算符
运算符是一个特殊的符号，用于告诉解释器执行特定的数学或逻辑运算。Lua提供了以下几种运算符类型：
算术运算符 关系运算符 逻辑运算符 其他运算符
算术运算符
下表列出了 Lua 语言中的常用算术运算符，设定 A 的值为10，B 的值为 20：
实例
a = 21
b = 10
c = a + b
print("Line 1 - c 的值为 ", c )
c = a - b
print("Line 2 - c 的值为 ", c )
c = a * b
print("Line 3 - c 的值为 ", c )
c = a / b
print("Line 4 - c 的值为 ", c )
c = a % b
print("Line 5 - c 的值为 ", c )
c = a^2
print("Line 6 - c 的值为 ", c )
c = -a
print("Line 7 - c 的值为 ", c )
以上程序执行结果为：
Line 1 - c 的值为 31
Line 2 - c 的值为 11
Line 3 - c 的值为 210
Line 4 - c 的值为 2.1
Line 5 - c 的值为 1
Line 6 - c 的值为 441
Line 7 - c 的值为 -21
关系运算符
下表列出了 Lua 语言中的常用关系运算符，设定 A 的值为10，B 的值为 20：
实例
a = 21
b = 10
if( a == b )
then
print("Line 1 - a 等于 b" )
else
print("Line 1 - a 不等于 b" )
end
if( a ~= b )
then
print("Line 2 - a 不等于 b" )
else
print("Line 2 - a 等于 b" )
end
if ( a < b )
then
print("Line 3 - a 小于 b" )
else
print("Line 3 - a 大于等于 b" )
end
if ( a > b )
then
print("Line 4 - a 大于 b" )
else
print("Line 5 - a 小于等于 b" )
end
-- 修改 a 和 b 的值
a = 5
b = 20
if ( a <= b )
then
print("Line 5 - a 小于等于 b" )
end
if ( b >= a )
then
print("Line 6 - b 大于等于 a" )
end
以上程序执行结果为：
Line 1 - a 不等于 b
Line 2 - a 不等于 b
Line 3 - a 大于等于 b
Line 4 - a 大于 b
Line 5 - a 小于等于 b
Line 6 - b 大于等于 a
逻辑运算符
下表列出了 Lua 语言中的常用逻辑运算符，设定 A 的值为 true，B 的值为 false：
实例
a = true
b = true
if ( a and b )
then
print("a and b - 条件为 true" )
end
if ( a or b )
then
print("a or b - 条件为 true" )
end
print("---------分割线---------" )
-- 修改 a 和 b 的值
a = false
b = true
if ( a and b )
then
print("a and b - 条件为 true" )
else
print("a and b - 条件为 false" )
end
if ( not( a and b) )
then
print("not( a and b) - 条件为 true" )
else
print("not( a and b) - 条件为 false" )
end
以上程序执行结果为：
a and b - 条件为 true
a or b - 条件为 true
---------分割线---------
a and b - 条件为 false
not( a and b) - 条件为 true
其他运算符
下表列出了 Lua 语言中的连接运算符与计算表或字符串长度的运算符：
实例
a = "Hello "
b = "World"
print("连接字符串 a 和 b ", a..b )
print("b 字符串长度 ",#b )
print("字符串 Test 长度 ",#"Test" )
以上程序执行结果为：
连接字符串 a 和 b Hello World
b 字符串长度 5
字符串 Test 长度 4
运算符优先级
从高到低的顺序：
^
not - (unary)
* / %
+ -
..
< > <= >= ~= ==
and
or
除了 ^ 和 … 外所有的二元运算符都是左连接的。
a+i < b/2+1 <--> (a+i) < ((b/2)+1)
5+x^2*8 <--> 5+((x^2)*8)
a < y and y <= z <--> (a < y) and (y <= z)
-x^2 <--> -(x^2)
x^y^z <--> x^(y^z)
实例
a = 20
b = 10
c = 15
d = 5
e = (a + b) * c / d;-- ( 30 * 15 ) / 5
print("(a + b) * c / d 运算值为 :",e )
e = ((a + b) * c) / d; -- (30 * 15 ) / 5
print("((a + b) * c) / d 运算值为 :",e )
e = (a + b) * (c / d);-- (30) * (15/5)
print("(a + b) * (c / d) 运算值为 :",e )
e = a + (b * c) / d; -- 20 + (150/5)
print("a + (b * c) / d 运算值为 :",e )
以上程序执行结果为：
(a + b) * c / d 运算值为 : 90.0
((a + b) * c) / d 运算值为 : 90.0
(a + b) * (c / d) 运算值为 : 90.0
a + (b * c) / d 运算值为 : 50.0
十、字符串
字符串或串(String)是由数字、字母、下划线组成的一串字符。
Lua 语言中字符串可以使用以下三种方式来表示：
单引号间的一串字符。
双引号间的一串字符。
[[ 与 ]] 间的一串字符。
实例
string1 = "Lua"
print("\"字符串 1 是\"",string1)
string2 = 'baidu.com'
print("字符串 2 是",string2)
string3 = [["Lua 教程"]]
print("字符串 3 是",string3)
转义字符用于表示不能直接显示的字符，比如后退键，回车键，等。如在字符串转换双引号可以使用 “”"。
所有的转义字符和所对应的意义：
字符串操作
string.upper(argument):
字符串全部转为大写字母。
string.lower(argument):
字符串全部转为小写字母。
string.gsub(mainString,findString,replaceString,num)
在字符串中替换。
mainString 为要操作的字符串， findString 为被替换的字符，replaceString 要替换的字符，num 替换次数（可以忽略，则全部替换），如：
> string.gsub("aaaa","a","z",3);
zzza 3
string.find (str, substr, [init, [end]])
在一个指定的目标字符串 str 中搜索指定的内容 substr，如果找到了一个匹配的子串，就会返回这个子串的起始索引和结束索引，不存在则返回 nil。
以下实例查找字符串 "Lua" 的起始索引和结束索引位置：
> string.find("Hello Lua user", "Lua", 1)
7 9
string.reverse(arg)
字符串反转
> string.reverse("Lua")
auL
string.format(...)
返回一个类似printf的格式化字符串
> string.format("the value is:%d",4)
the value is:4
string.char(arg) 和 string.byte(arg[,int])
char 将整型数字转成字符并连接， byte 转换字符为整数值(可以指定某个字符，默认第一个字符)。
> string.char(97,98,99,100)
abcd
> string.byte("ABCD",4)
68
> string.byte("ABCD")
65
>
string.len(arg)
计算字符串长度。
string.len("abc")
3
string.rep(string, n)
返回字符串string的n个拷贝
> string.rep("abcd",2)
abcdabcd
链接两个字符串
print("www.baidu.".."com")
www.baidu.com
string.gmatch(str, pattern)
回一个迭代器函数，每一次调用这个函数，返回一个在字符串 str 找到的下一个符合 pattern 描述的子串。如果参数 pattern 描述的字符串没有找到，迭代函数返回nil。
> for word in string.gmatch("Hello Lua user", "%a+") do print(word) end
Hello
Lua
user
string.match(str, pattern, init)
string.match()只寻找源字串str中的第一个配对. 参数init可选, 指定搜寻过程的起点, 默认为1。
在成功配对时, 函数将返回配对表达式中的所有捕获结果; 如果没有设置捕获标记, 则返回整个配对字符串. 当没有成功的配对时, 返回nil。
> = string.match("I have 2 questions for you.", "%d+ %a+")
2 questions
> = string.format("%d, %q", string.match("I have 2 questions for you.", "(%d+) (%a+)"))
2, "questions"
字符串截取
字符串截取使用 sub() 方法。
string.sub() 用于截取字符串，原型为：
string.sub(s, i [, j])
参数说明：
s：要截取的字符串。
i：截取开始位置。
j：截取结束位置，默认为 -1，最后一个字符。
实例
-- 字符串
local sourcestr = "prefix--runoobgoogletaobao--suffix"
print("\n原始字符串", string.format("%q", sourcestr))
-- 截取部分，第1个到第15个
local first_sub = string.sub(sourcestr, 4, 15)
print("\n第一次截取", string.format("%q", first_sub))
-- 取字符串前缀，第1个到第8个
local second_sub = string.sub(sourcestr, 1, 8)
print("\n第二次截取", string.format("%q", second_sub))
-- 截取最后10个
local third_sub = string.sub(sourcestr, -10)
print("\n第三次截取", string.format("%q", third_sub))
-- 索引越界，输出原始字符串
local fourth_sub = string.sub(sourcestr, -100)
print("\n第四次截取", string.format("%q", fourth_sub))
以上代码执行结果为：
原始字符串 "prefix--runoobgoogletaobao--suffix"
第一次截取 "fix--runoobg"
第二次截取 "prefix--"
第三次截取 "ao--suffix"
第四次截取 "prefix--runoobgoogletaobao--suffix"
字符串大小写转换
以下实例演示了如何对字符串大小写进行转换：
实例
string1 = "Lua";
print(string.upper(string1))
print(string.lower(string1))
以上代码执行结果为：
LUA
lua
字符串查找与反转
以下实例演示了如何对字符串进行查找与反转操作：
实例
string = "Lua Tutorial"
-- 查找字符串
print(string.find(string,"Tutorial"))
reversedString = string.reverse(string)
print("新字符串为",reversedString)
以上代码执行结果为：
5 12
新字符串为 lairotuT auL
字符串格式化
Lua 提供了 string.format() 函数来生成具有特定格式的字符串, 函数的第一个参数是格式 , 之后是对应格式中每个代号的各种数据。
由于格式字符串的存在, 使得产生的长字符串可读性大大提高了。这个函数的格式很像 C 语言中的 printf()。
以下实例演示了如何对字符串进行格式化操作：
格式字符串可能包含以下的转义码:
%c - 接受一个数字, 并将其转化为ASCII码表中对应的字符
%d, %i - 接受一个数字并将其转化为有符号的整数格式
%o - 接受一个数字并将其转化为八进制数格式
%u - 接受一个数字并将其转化为无符号整数格式
%x - 接受一个数字并将其转化为十六进制数格式, 使用小写字母
%X - 接受一个数字并将其转化为十六进制数格式, 使用大写字母
%e - 接受一个数字并将其转化为科学记数法格式, 使用小写字母e
%E - 接受一个数字并将其转化为科学记数法格式, 使用大写字母E
%f - 接受一个数字并将其转化为浮点数格式
%g(%G) - 接受一个数字并将其转化为%e(%E, 对应%G)及%f中较短的一种格式
%q - 接受一个字符串并将其转化为可安全被Lua编译器读入的格式
%s - 接受一个字符串并按照给定的参数格式化该字符串
为进一步细化格式, 可以在%号后添加参数. 参数将以如下的顺序读入:
(1) 符号: 一个+号表示其后的数字转义符将让正数显示正号. 默认情况下只有负数显示符号.
(2) 占位符: 一个0, 在后面指定了字串宽度时占位用. 不填时的默认占位符是空格.
(3) 对齐标识: 在指定了字串宽度时, 默认为右对齐, 增加-号可以改为左对齐.
(4) 宽度数值
(5) 小数位数/字串裁切: 在宽度数值后增加的小数部分n,
若后接f(浮点数转义符, 如%6.3f)则设定该浮点数的小数只保留n位,
若后接s(字符串转义符, 如%5.3s)则设定该字符串只显示前n位.
实例
string1 = "Lua"
string2 = "Tutorial"
number1 = 10
number2 = 20
-- 基本字符串格式化
print(string.format("基本格式化 %s %s",string1,string2))
-- 日期格式化
date = 2; month = 1; year = 2014
print(string.format("日期格式化 %02d/%02d/%03d", date, month, year))
-- 十进制格式化
print(string.format("%.4f",1/3))
以上代码执行结果为：
基本格式化 Lua Tutorial
日期格式化 02/01/2014
0.3333
实例
string.format("%c", 83) -- 输出S
string.format("%+d", 17.0) -- 输出+17
string.format("%05d", 17) -- 输出00017
string.format("%o", 17) -- 输出21
string.format("%u", 3.14) -- 输出3
string.format("%x", 13) -- 输出d
string.format("%X", 13) -- 输出D
string.format("%e", 1000) -- 输出1.000000e+03
string.format("%E", 1000) -- 输出1.000000E+03
string.format("%6.3f", 13) -- 输出13.000
string.format("%q", "One\nTwo") -- 输出"One\
-- Two"
string.format("%s", "monkey") -- 输出monkey
string.format("%10s", "monkey") -- 输出 monkey
string.format("%5.3s", "monkey") -- 输出 mon
十一、 数组
数组，就是相同数据类型的元素按一定顺序排列的集合，可以是一维数组和多维数组。
Lua 数组的索引键值可以使用整数表示，数组的大小不是固定的。
一维数组
一维数组是最简单的数组，其逻辑结构是线性表。一维数组可以用for循环出数组中的元素，如下实例：
实例
array = {
"Lua", "Tutorial"}
for i= 0, 2 do
print(array[i])
end
以上代码执行输出结果为：
nil
Lua
Tutorial
正如你所看到的，我们可以使用整数索引来访问数组元素，如果知道的索引没有值则返回nil。
在 Lua 索引值是以 1 为起始，但你也可以指定 0 开始。
除此外我们还可以以负数为数组索引值：
实例
array = {
}
for i= -2, 2 do
array[i] = i *2
end
for i = -2,2 do
print(array[i])
end
以上代码执行输出结果为：
-4
-2
0
2
4
多维数组
多维数组即数组中包含数组或一维数组的索引键对应一个数组。
以下是一个三行三列的阵列多维数组：
实例
– 初始化数组
array = {}
for i=1,3 do
array[i] = {}
for j=1,3 do
array[i][j] = i*j
end
end
– 访问数组
for i=1,3 do
for j=1,3 do
print(array[i][j])
end
end
以上代码执行输出结果为：
1
2
3
2
4
6
3
6
9
不同索引键的三行三列阵列多维数组：
实例
-- 初始化数组
array = {
}
maxRows = 3
maxColumns = 3
for row=1,maxRows do
for col=1,maxColumns do
array[row*maxColumns +col] = row*col
end
end
-- 访问数组
for row=1,maxRows do
for col=1,maxColumns do
print(array[row*maxColumns +col])
end
end
以上代码执行输出结果为：
1
2
3
2
4
6
3
6
9
正如你所看到的，以上的实例中，数组设定了指定的索引值，这样可以避免出现 nil 值，有利于节省内存空间。
十二、迭代器
迭代器（iterator）是一种对象，它能够用来遍历标准模板库容器中的部分或全部元素，每个迭代器对象代表容器中的确定的地址。
在 Lua 中迭代器是一种支持指针类型的结构，它可以遍历集合的每一个元素。
泛型 for 迭代器
泛型 for 在自己内部保存迭代函数，实际上它保存三个值：迭代函数、状态常量、控制变量。
泛型 for 迭代器提供了集合的 key/value 对，语法格式如下：
for k, v in pairs(t) do
print(k, v)
end
上面代码中，k, v为变量列表；pairs(t)为表达式列表。
查看以下实例:
实例
array = {
"Google", "Runoob"}
for key,value in ipairs(array)
do
print(key, value)
end
以上代码执行输出结果为：
1 Google
2 Runoob
以上实例中我们使用了 Lua 默认提供的迭代函数 ipairs。
下面我们看看泛型 for 的执行过程：
首先，初始化，计算 in 后面表达式的值，表达式应该返回泛型 for 需要的三个值：迭代函数、状态常量、控制变量；与多值赋值一样，如果表达式返回的结果个数不足三个会自动用 nil 补足，多出部分会被忽略。
第二，将状态常量和控制变量作为参数调用迭代函数（注意：对于 for 结构来说，状态常量没有用处，仅仅在初始化时获取他的值并传递给迭代函数）。
第三，将迭代函数返回的值赋给变量列表。
第四，如果返回的第一个值为nil循环结束，否则执行循环体。
第五，回到第二步再次调用迭代函数
在Lua中我们常常使用函数来描述迭代器，每次调用该函数就返回集合的下一个元素。Lua 的迭代器包含以下两种类型：
无状态的迭代器 多状态的迭代器
无状态的迭代器
无状态的迭代器是指不保留任何状态的迭代器，因此在循环中我们可以利用无状态迭代器避免创建闭包花费额外的代价。
每一次迭代，迭代函数都是用两个变量（状态常量和控制变量）的值作为参数被调用，一个无状态的迭代器只利用这两个值可以获取下一个元素。
这种无状态迭代器的典型的简单的例子是 ipairs，它遍历数组的每一个元素，元素的索引需要是数值。
以下实例我们使用了一个简单的函数来实现迭代器，实现 数字 n 的平方：
实例
function square(iteratorMaxCount,currentNumber)
if currentNumber<iteratorMaxCount
then
currentNumber = currentNumber+1
return currentNumber, currentNumber*currentNumber
end
end
for i,n in square,3,0
do
print(i,n)
end
以上实例输出结果为：
1 1
2 4
3 9
迭代的状态包括被遍历的表（循环过程中不会改变的状态常量）和当前的索引下标（控制变量），ipairs 和迭代函数都很简单，我们在 Lua 中可以这样实现：
实例
function iter (a, i)
i = i + 1
local v = a[i]
if v then
return i, v
end
end
function ipairs (a)
return iter, a, 0
end
当 Lua 调用 ipairs(a) 开始循环时，他获取三个值：迭代函数 iter、状态常量 a、控制变量初始值 0；然后 Lua 调用 iter(a,0) 返回 1, a[1]（除非 a[1]=nil）；第二次迭代调用 iter(a,1) 返回 2, a[2]……直到第一个 nil 元素。
【闭包就是能够读取其他函数内部变量的函数。例如在javascript中，只有函数内部的子函数才能读取局部变量，所以闭包可以理解成“定义在一个函数内部的函数“。在本质上，闭包是将函数内部和函数外部连接起来的桥梁。】
多状态的迭代器
很多情况下，迭代器需要保存多个状态信息而不是简单的状态常量和控制变量，最简单的方法是使用闭包，还有一种方法就是将所有的状态信息封装到 table 内，将 table 作为迭代器的状态常量，因为这种情况下可以将所有的信息存放在 table 内，所以迭代函数通常不需要第二个参数。
以下实例我们创建了自己的迭代器：
实例
array = {
"Google", "sougo"}
function elementIterator (collection)
local index = 0
local count = #collection
-- 闭包函数
return function ()
index = index + 1
if index <= count
then
-- 返回迭代器的当前元素
return collection[index]
end
end
end
for element in elementIterator(array)
do
print(element)
end
以上实例输出结果为：
Google
sougo
以上实例中我们可以看到，elementIterator 内使用了闭包函数，实现计算集合大小并输出各个元素。
十三、table(表)
table 是 Lua 的一种数据结构用来帮助我们创建不同的数据类型，如：数组、字典等。
Lua table 使用关联型数组，你可以用任意类型的值来作数组的索引，但这个值不能是 nil。
Lua table 是不固定大小的，你可以根据自己需要进行扩容。
Lua也是通过table来解决模块（module）、包（package）和对象（Object）的。 例如string.format表示使用"format"来索引table string。
table(表)的构造
构造器是创建和初始化表的表达式。表是Lua特有的功能强大的东西。最简单的构造函数是{}，用来创建一个空表。可以直接初始化数组:
-- 初始化表
mytable = {
}
-- 指定值
mytable[1]= "Lua"
-- 移除引用
mytable = nil
-- lua 垃圾回收会释放内存
当我们为 table a 并设置元素，然后将 a 赋值给 b，则 a 与 b 都指向同一个内存。如果 a 设置为 nil ，则 b 同样能访问 table 的元素。如果没有指定的变量指向a，Lua的垃圾回收机制会清理相对应的内存。
以下实例演示了以上的描述情况：
实例
-- 简单的 table
mytable = {
}
print("mytable 的类型是 ",type(mytable))
mytable[1]= "Lua"
mytable["wow"] = "修改前"
print("mytable 索引为 1 的元素是 ", mytable[1])
print("mytable 索引为 wow 的元素是 ", mytable["wow"])
-- alternatetable和mytable的是指同一个 table
alternatetable = mytable
print("alternatetable 索引为 1 的元素是 ", alternatetable[1])
print("mytable 索引为 wow 的元素是 ", alternatetable["wow"])
alternatetable["wow"] = "修改后"
print("mytable 索引为 wow 的元素是 ", mytable["wow"])
-- 释放变量
alternatetable = nil
print("alternatetable 是 ", alternatetable)
-- mytable 仍然可以访问
print("mytable 索引为 wow 的元素是 ", mytable["wow"])
mytable = nil
print("mytable 是 ", mytable)
以上代码执行结果为：
mytable 的类型是 table
mytable 索引为 1 的元素是 Lua
mytable 索引为 wow 的元素是 修改前
alternatetable 索引为 1 的元素是 Lua
mytable 索引为 wow 的元素是 修改前
mytable 索引为 wow 的元素是 修改后
alternatetable 是 nil
mytable 索引为 wow 的元素是 修改后
mytable 是 nil
Table 操作
以下列出了 Table 操作常用的方法：
Table 连接
我们可以使用 concat() 输出一个列表中元素连接成的字符串:
实例
fruits = {
"banana","orange","apple"}
-- 返回 table 连接后的字符串
print("连接后的字符串 ",table.concat(fruits))
-- 指定连接字符
print("连接后的字符串 ",table.concat(fruits,", "))
-- 指定索引来连接 table
print("连接后的字符串 ",table.concat(fruits,", ", 2,3))
执行以上代码输出结果为：
连接后的字符串 bananaorangeapple
连接后的字符串 banana, orange, apple
连接后的字符串 orange, apple
插入和移除
以下实例演示了 table 的插入和移除操作:
实例
fruits = {
"banana","orange","apple"}
-- 在末尾插入
table.insert(fruits,"mango")
print("索引为 4 的元素为 ",fruits[4])
-- 在索引为 2 的键处插入
table.insert(fruits,2,"grapes")
print("索引为 2 的元素为 ",fruits[2])
print("最后一个元素为 ",fruits[5])
table.remove(fruits)
print("移除后最后一个元素为 ",fruits[5])
执行以上代码输出结果为：
索引为 4 的元素为 mango
索引为 2 的元素为 grapes
最后一个元素为 mango
移除后最后一个元素为 nil
Table 排序
以下实例演示了 sort() 方法的使用，用于对 Table 进行排序：
实例
fruits = {
"banana","orange","apple","grapes"}
print("排序前")
for k,v in ipairs(fruits) do
print(k,v)
end
table.sort(fruits)
print("排序后")
for k,v in ipairs(fruits) do
print(k,v)
end
执行以上代码输出结果为：
排序前
1 banana
2 orange
3 apple
4 grapes
排序后
1 apple
2 banana
3 grapes
4 orange
Table 最大值
table.maxn 在 Lua5.2 之后该方法已经不存在了，我们定义了 table_maxn 方法来实现。
以下实例演示了如何获取 table 中的最大值：
实例
function table_maxn(t)
local mn=nil;
for k, v in pairs(t) do
if(mn==nil) then
mn=v
end
if mn < v then
mn = v
end
end
return mn
end
tbl = {
[1] = 2, [2] = 6, [3] = 34, [26] =5}
print("tbl 最大值：", table_maxn(tbl))
print("tbl 长度 ", #tbl)
执行以上代码输出结果为：
tbl 最大值： 34
tbl 长度 3
注意：
当我们获取 table 的长度的时候无论是使用 # 还是 table.getn 其都会在索引中断的地方停止计数，而导致无法正确取得 table 的长度。
可以使用以下方法来代替：
function table_leng(t)
local leng=0
for k, v in pairs(t) do
leng=leng+1
end
return leng;
end