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eLua学习第三课:Lua脚本语言的基础入门教程

2013年10月12日 ⁄ 综合 ⁄ 共 7024字 ⁄ 字号 评论关闭
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eLua学习第三课:

---Lua脚本语言基础入门教程

(作者:LL   出处:http://blog.csdn.net/tcpipstack , 欢迎转载,也请保留这段声明。谢谢!)

经过第二课 eLua学习第二课:在Ubuntu OS下的Lua源码安装方法 的学习,我们已经将Lua的开发环境安装好了,那么在这一课中我们将学习Lua的基本知识。

写在前面的话

编程语言之于程序员,若武功招式之于习武之人,招式虽重要,但在于使用之人。胜者之道,武功只行于表,高手用剑,片草只叶亦威力无穷。
当今武林,派别林立,语言繁杂,林林总总不计其数。主流文化的C/C++、Java、C#、VB;偏安一隅的Fortran;动态语言中的Perl、Tcl、Ruby、Forth、Python,以及本书介绍的Lua;..,等等等等。

虽说语言的威力依使用者本身的修为高低而定,但不同语言本身的设计又有不同。若让用Java写写操作系统内核、Perl写写驱动程序、C/C++写写web应用,都无异于舍近求远,好刀只用上了刀背。

Lua本身是以简单优雅为本,着眼于处理那些C不擅长的任务。借助C/C++为其扩展,Lua可闪现无穷魅力。Lua本身完全遵循ANSI C而写成,只要有C编译器的地方,Lua便可发挥她的力量。Lua不需要追求Python那样的大而全的库,太多的累赘,反而会破坏她的优美。

(以上内容摘自《Lua中文教程》)

从Hello World开始

hello world作为所有编程语言的起始阶段,所有的编程第一步就在于此了!

我们先使用Lua语言来实现这一步:

root@long-desktop:/work/prjs/lua-5.2.1# lua
Lua 5.2.1  Copyright (C) 1994-2012 Lua.org, PUC-Rio
> print "Hello World"
Hello World
> io.write("Hello World\n")
Hello World
> 

上面的代码展示了2种实现方法,io.write("Hello World\n") 更符合Lua的style,推荐使用。

Lua的基本语法

在Lua中,一切都是变量,除了关键字。请记住这句话。

1. 标示符

标示符:字母(letter)或者下划线开头的字母、下划线、数字序列.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中,letter的含义是依赖于本地环境的。

2. 保留字

保留字:以下字符为Lua的保留字,不能当作标识符。

and break do else elseif
end false for function if
in local nil not or
repeat return then true until
while

3. 注释

写一个程序,总是少不了注释的。
在Lua中,你可以使用单行注释和多行注释。

单行注释中,连续两个减号"--"表示注释的开始,一直延续到行末为止。相当于C++语言中的"//"。
多行注释中,由"--[["表示注释开始,并且一直延续到"]]"为止。这种注释相当于C语言中的"/*…*/"。在注释当中,"[["和"]]"是可以嵌套的。

例如:

--[[
print(10) -- no action (comment)
--]]

4. Lua语句

在Lua中,语句之间可以用分号";"隔开,也可以用空白隔开。一般来说,如果多个语句写在同一行的话,建议总是用分号隔开。

Lua 有好几种程序控制语句,如:

  •   条件控制:if 条件 then … elseif 条件 then … else … end
  •   While循环:while 条件 do … end
  •   Repeat循环:repeat … until 条件
  •   For循环:for 变量 = 初值,终点值,步进 do … end
  •   For循环:for 变量1,变量2,… ,变量N in表或枚举函数 do … end

  注意一下,for的循环变量总是只作用于for的局部变量,你也可以省略步进值,这时候,for循环会使用1作为步进值。

  你可以用break来中止一个循环。
  如果你有程序设计的基础,比如你学过Basic,C之类的,你会觉得Lua也不难。但Lua有几个地方是明显不同于这些程序设计语言的,所以请特别注意。

  .语句块
    语句块在C++中是用"{"和"}"括起来的,在Lua中,它是用do 和 end 括起来的。比如: 
    do print("Hello") end
    你可以在 函数 中和 语句块 中定局部变量。

  .赋值语句
    赋值语句在Lua被强化了。它可以同时给多个变量赋值。
    例如:
    a,b,c,d=1,2,3,4
    甚至是:
    a,b=b,a -- 多么方便的交换变量功能啊。
    在默认情况下,变量总是认为是全局的。假如你要定义局部变量,则在第一次赋值的时候,需要用local说明。比如:
    local a,b,c = 1,2,3 -- a,b,c都是局部变量

  .数值运算
    和C语言一样,支持 +, -, *, /。但Lua还多了一个"^"。这表示指数乘方运算。比如2^3 结果为8, 2^4结果为16。
    连接两个字符串,可以用".."运处符。如:
    "This a " .. "string." -- 等于 "this a string"

  .比较运算
    < > <= >= == ~=
    分别表示 小于,大于,不大于,不小于,相等,不相等
    所有这些操作符总是返回true或false。
    对于Table,Function和Userdata类型的数据,只有 == 和 ~=可以用。相等表示两个变量引用的是同一个数据。比如:
    a={1,2}
    b=a
    print(a==b, a~=b) -- true, false
    a={1,2}
    b={1,2}
    print(a==b, a~=b) -- false, true

  .逻辑运算
    and, or, not
    其中,and 和 or 与C语言区别特别大。
    在这里,请先记住,在Lua中,只有false和nil才计算为false,其它任何数据都计算为true,0也是true!
    and 和 or的运算结果不是true和false,而是和它的两个操作数相关。
    a and b:如果a为false,则返回a;否则返回b
    a or b:如果 a 为true,则返回a;否则返回b

    举几个例子:
     print(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中这是很有用的特性,也是比较令人混洧的特性。
    我们可以模拟C语言中的语句:x = a? b : c,在Lua中,可以写成:x = a and b or c。
    最有用的语句是: x = x or v,它相当于:if not x then x = v end 。

  .运算符优先级,从高到低顺序如下:
    ^
    not - (一元运算)
     * /
     + -
     ..(字符串连接)
     < > <= >= ~= ==
     and
     or

5. Lua变量类型

怎么确定一个变量是什么类型的呢?大家可以用type()函数来检查。Lua支持的类型有以下几种:

  Nil 空值,所有没有使用过的变量,都是nil。nil既是值,又是类型。
  Boolean 布尔值
  Number 数值,在Lua里,数值相当于C语言的double
  String 字符串,如果你愿意的话,字符串是可以包含'\0'字符的
  Table 关系表类型,这个类型功能比较强大,我们在后面慢慢说。
  Function 函数类型,不要怀疑,函数也是一种类型,也就是说,所有的函数,它本身就是一个变量。
  Userdata 嗯,这个类型专门用来和Lua的宿主打交道的。宿主通常是用C和C++来编写的,在这种情况下,Userdata可以是宿主的任意数据类型,常用的有Struct和指针。
  Thread   线程类型,在Lua中没有真正的线程。Lua中可以将一个函数分成几部份运行。如果感兴趣的话,可以去看看Lua的文档。

6.  变量的定义

  所有的语言,都要用到变量。在Lua中,不管你在什么地方使用变量,都不需要声明,并且所有的这些变量总是全局变量,除非,你在前面加上"local"。
  这一点要特别注意,因为你可能想在函数里使用局部变量,却忘了用local来说明。
  至于变量名字,它是大小写相关的。也就是说,A和a是两个不同的变量。
  定义一个变量的方法就是赋值。"="操作就是用来赋值的
  我们一起来定义几种常用类型的变量吧。

  A. Nil
    正如前面所说的,没有使用过的变量的值,都是Nil。有时候我们也需要将一个变量清除,这时候,我们可以直接给变量赋以nil值。如:
    var1=nil -- 请注意 nil 一定要小写

  B. Boolean
    布尔值通常是用在进行条件判断的时候。布尔值有两种:true 和 false。在Lua中,只有false和nil才被计算为false,而所有任何其它类型的值,都是true。比如0,空串等等,都是true。不要被C语言的习惯所误导,0在Lua中的的确确是true。你也可以直接给一个变量赋以Boolean类型的值,如:
    varboolean = true

  C. Number
    在Lua中,是没有整数类型的,也不需要。一般情况下,只要数值不是很大(比如不超过100,000,000,000,000),是不会产生舍入误差的。在很多CPU上,实数的运算并不比整数慢。
    实数的表示方法,同C语言类似,如:
    4 0.4 4.57e-3 0.3e12 5e+20

  D. String
    字符串,总是一种非常常用的高级类型。在Lua中,你可以非常方便的定义很长很长的字符串。
    字符串在Lua中有几种方法来表示,最通用的方法,是用双引号或单引号来括起一个字符串的,如:
    "This is a string."
    和C语言相同的,它支持一些转义字符,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

    由于这种字符串只能写在一行中,因此,不可避免的要用到转义字符。加入了转义字符的串,看起来实在是不敢恭维,比如:
    "one line\nnext line\n\"in quotes\", 'in quotes'"
    一大堆的"\"符号让人看起来很倒胃口。如果你与我有同感,那么,我们在Lua中,可以用另一种表示方法:用"[["和"]]"将多行的字符串括起来,如:
    page = [[
    <HTML>
      <HEAD>
        <TITLE>An HTML Page</TITLE>
      </HEAD>
      <BODY>
        <A HREF="http://www.lua.org">Lua</A>
        [[a text between double brackets]]
      </BODY>
    </HTML>
    ]]

值得注意的是,在这种字符串中,如果含有单独使用的"[["或"]]"就仍然得用"\["或"\]"来避免歧义。当然,这种情况是极少会发生的。

E. Table
    关系表类型,这是一个很强大的类型。我们可以把这个类型看作是一个数组。只是C语言的数组,只能用正整数来作索引;在Lua中,你可以用任意类型来作数组的索引,除了nil。同样,在C语言中,数组的内容只允许一种类型;在Lua中,你也可以用任意类型的值来作数组的内容,除了nil。
    Table的定义很简单,它的主要特征是用"{"和"}"来括起一系列数据元素的。比如:

    T1 = {} -- 定义一个空表
    T1[1]=10 -- 然后我们就可以象C语言一样来使用它了。
    T1["John"]={Age=27, Gender="Male"}
    这一句相当于:
    T1["John"]={} -- 必须先定义成一个表,还记得未定义的变量是nil类型吗
    T1["John"]["Age"]=27
    T1["John"]["Gender"]="Male"
    当表的索引是字符串的时候,我们可以简写成:
    T1.John={}
    T1.John.Age=27
    T1.John.Gender="Male"
    或
    T1.John{Age=27, Gender="Male"}
    这是一个很强的特性。

    在定义表的时候,我们可以把所有的数据内容一起写在"{"和"}"之间,这样子是非常方便,而且很好看。比如,前面的T1的定义,我们可以这么写:
    T1=
    {
      10, -- 相当于 [1] = 10
      [100] = 40,
      John= -- 如果你原意,你还可以写成:["John"] =
      {
        Age=27, -- 如果你原意,你还可以写成:["Age"] =27
        Gender=Male -- 如果你原意,你还可以写成:["Gender"] =Male
      },
      20 -- 相当于 [2] = 20
    }

    看起来很漂亮,不是吗?我们在写的时候,需要注意三点:
    第一,所有元素之间,总是用逗号","隔开;
    第二,所有索引值都需要用"["和"]"括起来;如果是字符串,还可以去掉引号和中括号;
    第三,如果不写索引,则索引就会被认为是数字,并按顺序自动从1往后编;

    表类型的构造是如此的方便,以致于常常被人用来代替配置文件。是的,不用怀疑,它比ini文件要漂亮,并且强大的多。

  F. Function
    函数,在Lua中,函数的定义也很简单。典型的定义如下:
    function add(a,b) -- add 是函数名字,a和b是参数名字
     return a+b -- return 用来返回函数的运行结果
    end

    请注意,return语言一定要写在end之前。假如你非要在中间放上一句return,那么请写成:do return end。
    还记得前面说过,函数也是变量类型吗?上面的函数定义,其实相当于:
    add = function (a,b) return a+b end
    当你重新给add赋值时,它就不再表示这个函数了。你甚至可以赋给add任意数据,包括nil (这样,你就清除了add变量)。Function是不是很象C语言的函数指针呢?

    和C语言一样,Lua的函数可以接受可变参数个数,它同样是用"…"来定义的,比如:
    function sum (a,b,…)
    如果想取得…所代表的参数,可以在函数中访问arg局部变量(表类型)得到。
    如 sum(1,2,3,4)
    则,在函数中,a = 1, b = 2, arg = {3, 4}
    更可贵的是,它可以同时返回多个结果,比如:
    function s()
      return 1,2,3,4
    end
    a,b,c,d = s() -- 此时,a = 1, b = 2, c = 3, d = 4
前面说过,表类型可以拥有任意类型的值,包括函数!因此,有一个很强大的特性是,拥有函数的表,哦,我想更恰当的应该说是对象吧。Lua可以使用面向对象编程了。不信?那我举例如下:
    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

    不过,t.add(t,10) 这一句实在是有点土对吧?没关系,在Lua中,你可以简写成:
    t:add(10) -- 相当于 t.add(t,10)

  G. Userdata 和 Thread
    这两个类型的话题,超出了本文的内容,就不打算细说了。

结束语

有句话是这样说的: 培训的结束,意味着学习才刚刚开始

本文由于时间和篇幅的关系,只能帮助你大体了解Lua的语法。

如果你有编程基础的话,相信对Lua也能很快上手了。

关于Lua语句的学习,最好的教材就是《Programming in Lua 》一书,目前已经有高手将其翻译成中文了,大家可以去网上下载阅读。

当然,Lua的最强大的功能是能与宿主程序亲蜜无间的合作,因此,在后续的学习中,我们会学习如何在你的程序中使用Lua语言作为脚本,使你的程序和Lua脚本进行交互。

欲知后事如何,且听下回分解。

(作者:LL  
出处:http://blog.csdn.net/tcpipstack , 欢迎转载,也请保留这段声明。谢谢!)

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