LUA語言學習教程收藏

在這篇文章中，我想向大家介紹如何進行Lua程式設計。我假設大家都學過至少一門程式設計語言，比如Basic或C，特別是C。因為Lua的最大用途是在宿主程式中作為指令碼使用的。
　　Lua 的文法比較簡單，學習起來也比較省力，但功能卻並不弱。
　　在Lua中，一切都是變數，除了關鍵字。請記住這句話。

I.  首先是注釋
　　寫一個程式，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，連續兩個減號"--"表示注釋的開始，一直延續到行末為止。相當於C++語言中的"//"。
　　多行注釋中，由"--[["表示注釋開始，並且一直延續到"]]"為止。這種注釋相當於C語言中的"/*…*/"。在注釋當中，"[["和"]]"是可以嵌套的。
II.  Lua編程
　　經典的"Hello world"的程式總是被用來開始介紹一種語言。在Lua中，寫一個這樣的程式很簡單：
　　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 有好幾種程式控制語句，如：

　　條件控制：if 條件 then … elseif 條件 then … else … end
　　While迴圈：while 條件 do … end
　　Repeat迴圈：repeat … until 條件
　　For迴圈：for 變數 = 初值，終點值，步進 do … end
　　For迴圈：for 變數1，變數2，… ，變數N in表或枚舉函數 do … end

　　注意一下，for的迴圈變數總是只作用於for的局部變數，你也可以省略步進值，這時候，for迴圈會使用1作為步進值。
　　你可以用break來中止一個迴圈。
　　如果你有程式設計的基礎，比如你學過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於這些程式設計語言的，所以請特別注意。

　　．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 中和 語句塊 中定局部變數。

　　．指派陳述式
　　　　指派陳述式在Lua被強化了。它可以同時給多個變數賦值。
　　　　例如：
　　　　a,b,c,d=1,2,3,4
　　　　甚至是：
　　　　a,b=b,a  -- 多麼方便的交換變數功能啊。
　　　　在預設情況下，變數總是認為是全域的。假如你要定義局部變數，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都是局部變數

　　．數值運算
　　　　和C語言一樣，支援 +, -, *, /。但Lua還多了一個"^"。這表示指數乘方運算。比如2^3 結果為8, 2^4結果為16。
　　　　串連兩個字串，可以用".."運處符。如：
　　　　"This a " .. "string." -- 等於 "this a string"

　　．比較運算
　　　　< > <= >= == ~=
　　　　分別表示 小於，大於，不大於，不小於，相等，不相等
　　　　所有這些操作符總是返回true或false。
　　　　對於Table，Function和Userdata類型的資料，只有 == 和 ~=可以用。相等表示兩個變數引用的是同一個資料。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

　　．邏輯運算
　　　　and, or, not
　　　　其中，and 和 or 與C語言區別特別大。
　　　　在這裡，請先記住，在Lua中，只有false和nil才計算為false，其它任何資料都計算為true，0也是true！
　　　　and 和 or的運算結果不是true和false，而是和它的兩個運算元相關。
　　　　a and b：如果a為false，則返回a；否則返回b
　　　　a or b：如果 a 為true，則返回a；否則返回b

　　　　舉幾個例子：
　　　　 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中這是很有用的特性，也是比較令人混洧的特性。
　　　　我們可以類比C語言中的語句：x = a? b : c，在Lua中，可以寫成：x = a and b or c。
　　　　最有用的語句是： x = x or v，它相當於：if not x then x = v end 。

　　．運算子優先順序，從高到低順序如下：
　　　　^
　　　　not - （一元運算）
　　　　 * /
　　　　 + -
　　　　 ..（字串串連）
　　　　 < > <= >= ~= ==
　　　　 and
　　　　 or

III.  關鍵字
　　關鍵字是不能做為變數的。Lua的關鍵字不多，就以下幾個：
　　and break do else elseif
　　end false for function if
　　in local nil not or
　　repeat return then true until　while

IV.  變數類型
　　怎麼確定一個變數是什麼類型的呢？大家可以用type()函數來檢查。Lua支援的類型有以下幾種：

　　Nil  空值，所有沒有使用過的變數，都是nil。nil既是值，又是類型。
　　Boolean  布爾值
　　Number  數值，在Lua裡，數值相當於C語言的double
　　String  字串，如果你願意的話，字串是可以包含'/0'字元的
　　Table  關係表類型，這個類型功能比較強大，我們在後面慢慢說。
　　Function  函數類型，不要懷疑，函數也是一種類型，也就是說，所有的函數，它本身就是一個變數。
　　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可以是宿主的任意資料類型，常用的有Struct和指標。
　　Thread　　  線程類型，在Lua中沒有真正的線程。Lua中可以將一個函數分成幾部份運行。如果感興趣的話，可以去看看Lua的文檔。

V.  變數的定義
　　所有的語言，都要用到變數。在Lua中，不管你在什麼地方使用變數，都不需要聲明，並且所有的這些變數總是全域變數，除非，你在前面加上"local"。
　　這一點要特別注意，因為你可能想在函數裡使用局部變數，卻忘了用local來說明。
　　至於變數名字，它是大小寫相關的。也就是說，A和a是兩個不同的變數。
　　定義一個變數的方法就是賦值。"＝"操作就是用來賦值的
　　我們一起來定義幾種常用類型的變數吧。
　　A.  Nil
　　　　正如前面所說的，沒有使用過的變數的值，都是Nil。有時候我們也需要將一個變數清除，這時候，我們可以直接給變數賦以nil值。如：
　　　　var1=nil  -- 請注意 nil 一定要小寫

　　B.  Boolean
　　　　布爾值通常是用在進行條件判斷的時候。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語言的習慣所誤導，0在Lua中的的確確是true。你也可以直接給一個變數賦以Boolean類型的值，如：
　　　　varboolean = true

　　C.  Number
　　　　在Lua中，是沒有整數類型的，也不需要。一般情況下，只要數值不是很大（比如不超過100,000,000,000,000），是不會產生舍入誤差的。在很多CPU上，實數的運算並不比整數慢。
　　　　實數的表示方法，同C語言類似，如：
　　　　4 0.4 4.57e-3 0.3e12 5e+20

　　D.  String
　　　　字串，總是一種非常常用的進階類型。在Lua中，你可以非常方便的定義很長很長的字串。
　　　　字串在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串的，如：
　　　　"This is a string."
　　　　和C語言相同的，它支援一些逸出字元，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

　　　　由於這種字串只能寫在一行中，因此，不可避免的要用到逸出字元。加入了逸出字元的串，看起來實在是不敢恭維，比如：
　　　　"one line/nnext line/n/"in quotes/", 'in quotes'"
　　　　一大堆的"/"符號讓人看起來很倒胃口。如果你與我有同感，那麼，我們在Lua中，可以用另一種表示方法：用"[["和"]]"將多行的字串括起來，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，在這種字串中，如果含有單獨使用的"[["或"]]"就仍然得用"/["或"/]"來避免歧義。當然，這種情況是極少會發生的。

　　E.  Table
　　　　關係表類型，這是一個很強大的類型。我們可以把這個類型看作是一個數組。只是C語言的數組，只能用正整數來作索引；在Lua中，你可以用任意類型來作數組的索引，除了nil。同樣，在C語言中，數組的內容只允許一種類型；在Lua中，你也可以用任意類型的值來作數組的內容，除了nil。
　　　　Table的定義很簡單，它的主要特徵是用"{"和"}"來括起一系列資料元素的。比如：

　　　　T1 = {}  -- 定義一個空表
　　　　T1[1]=10  -- 然後我們就可以象C語言一樣來使用它了。
　　　　T1["John"]={Age=27, Gender="Male"}
　　　　這一句相當於：
　　　　T1["John"]={}  -- 必須先定義成一個表，還記得未定義的變數是nil類型嗎
　　　　T1["John"]["Age"]=27
　　　　T1["John"]["Gender"]="Male"
　　　　當表的索引是字串的時候，我們可以簡寫成：
　　　　T1.John={}
　　　　T1.John.Age=27
　　　　T1.John.Gender="Male"
　　　　或
　　　　T1.John{Age=27, Gender="Male"}
　　　　這是一個很強的特性。

　　　　在定義表的時候，我們可以把所有的資料內容一起寫在"{"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，我們可以這麼寫：

　　　　T1=
　　　　{
　　　　　　10,  -- 相當於 [1] = 10
　　　　　　[100] = 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  -- 相當於 [2] = 20
　　　　}

　　　　看起來很漂亮，不是嗎？我們在寫的時候，需要注意三點：
　　　　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；如果是字串，還可以去掉引號和中括弧；
　　　　第三，如果不寫索引，則索引就會被認為是數字，並按順序自動從1往後編；

　　　　表類型的構造是如此的方便，以致於常常被人用來代替設定檔。是的，不用懷疑，它比ini檔案要漂亮，並且強大的多。

　　F.  Function
　　　　函數，在Lua中，函數的定義也很簡單。典型的定義如下：
　　　　function add(a,b)  -- add 是函數名字，a和b是參數名字
　　　　 return a+b  -- return 用來返回函數的運行結果
　　　　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，那麼請寫成：do return end。
　　　　還記得前面說過，函數也是變數類型嗎？上面的函數定義，其實相當於：
　　　　add = function (a,b) return a+b end
　　　　當你重新給add賦值時，它就不再表示這個函數了。你甚至可以賦給add任意資料，包括nil （這樣，你就清除了add變數）。Function是不是很象C語言的函數指標呢？

　　　　和C語言一樣，Lua的函數可以接受可變參數個數，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，可以在函數中訪問arg局部變數（表類型）得到。
　　　　如 sum(1,2,3,4)
　　　　則，在函數中，a = 1, b = 2, arg = {3, 4}
　　　　更可貴的是，它可以同時返回多個結果，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！因此，有一個很強大的特性是，擁有函數的表，哦，我想更恰當的應該說是對象吧。Lua可以使用物件導向編程了。不信？那我舉例如下：

　　　　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

　　　　不過，t.add(t,10) 這一句實在是有點土對吧？沒關係，在Lua中，你可以簡寫成：
　　　　t:add(10)    -- 相當於 t.add(t,10)

　　G.  Userdata 和 Thread
　　　　這兩個類型的話題，超出了本文的內容，就不打算細說了。

VI.  結束語
　　就這麼結束了嗎？當然不是，接下來，需要用Lua解譯器，來協助你理解和實踐了。這篇小文只是協助你大體瞭解Lua的文法。如果你有編程基礎，相信會很快對Lua上手了。
　　就象C語言一樣，Lua提供了相當多的標準函數來增強語言的功能。使用這些標準函數，你可以很方便的操作各種資料類型，並處理輸入輸出。有關這方面的資訊，你可以參考《Programming in Lua 》一書，你可以在網路上直接觀看電子版，網址為：http://www.lua.org/pil/index.html
　　當然，Lua的最強大的功能是能與宿主程式親蜜無間的合作，因此，下一篇文章，我會告訴大家，如何在你的程式中使用Lua語言作為指令碼，使你的程式和Lua指令碼進行互動。