睬脲的Lua系列

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睬脲的Lua系列

文章目录

• Lua 流程控制
• Lua 面向对象
• • 面向对象特征
  • Lua 中面向对象
  • 实例
  • canci
• Lua 元表(Metatable)
• • __index 元方法
  • • 总结
  • __newindex 元方法
  • canci
• Lua table
• • table(表)的构造
  • canci
• Lua 模块与包
• • require 函数
  • canci
• C/C++嵌入Lua
• • 编译库文件
  • 创建C++控制台应用程序；
  • 添加头文件搜索路径；
  • 添加lua库文件liblua.a；
  • 输出Hello World
  • canci
• 初始化Lua环境
• • cacni
• Lua 函数
• • canci
• Lua 教程
• • 设计目的
  • Lua 特性
  • Lua 应用场景
  • 第一个 Lua 程序
• Lua 基本语法
• • 交互式编程
  • 脚本式编程
  • 注释
  • 标示符
  • 关键词
  • 全局变量
  • canci
• Lua 数据类型
• • canci

Lua 流程控制

• 控制结构的条件表达式结果可以是任何值，
  • false和nil为假，
  • true和非nil为真。
  • 0 为 true：

--[ 0 为 true ]
if(0)
thenprint("0 为 true")
end

a = 100;if( a < 20 or nil)
thenprint("a 小于 20" )
elseprint("a 大于 20" )
end
print("a 的值为 :", a)

 

a = 100if( a == 10 and 0)
thenprint("a 的值为 10" )
elseif( a == 20  and 0)
then   print("a 的值为 20" )
elseif( a == 30 and 0)
thenprint("a 的值为 30" )
elseprint("没有匹配 a 的值" )
endprint("a 的真实值为: ", a )

没有匹配 a 的值
a 的真实值为: 100

Lua 面向对象

• OOP）是一种非常流行的计算机编程架构。
• 以下几种编程语言都支持面向对象编程：

C++
Java
Objective-C
Smalltalk
C#
Ruby

 

面向对象特征

• 1）
  • 封装：把实体信息、功能、响应都装入一个单独的对象中的特性
• 2） 继承
  • 继承的方法允许在不改动原程序的基础上对其扩充，
  • 使原功能保存，而新功能也扩展
  • 有利于减少重复编码
• 3） 多态：
  • 同一操作作用于不同的对象，
  • 可有不同的解释，
  • 产生不同的执行结果。
  • 在运行时，可通过指向基类的指针，来调用实现派生类中的方法
• 4）抽象：
  • 简化复杂的现实问题的途径
  • 它可以为具体问题找到最恰当的类定义，
  • 且可以在最恰当的继承级别解释问题。

 

Lua 中面向对象

• 对象由属性和方法组成。
• LUA中最基本的结构table，要用table来描述对象的属性
• lua 中function 可用来表示方法。
• LUA中的类可以通过 table + function 模拟出来。
• 继承，可通过 metetable 模拟（不推用，只模拟最基本的对象大部分时间够用）。

 

• Lua 中表不仅在某种意义上是一种对象。
• 像对象一样，表也有状态（成员变量）；
  也有与对象的值独立的本性，特别是拥有两个不同值的对象（table）代表两个不同的对象；
• 一个对象在不同的时候也可以有不同的值，但他始终是一个对象；
• 与对象类似，表的生命周期与其由什么创建、在哪创建没有关系。
• 表也有成员函数

Account = {balance = 0}
function Account.withdraw (v)Account.balance = Account.balance - v
end
Account.withdraw(100.00)
print(Account.balance)

• 答案是-100
• 创建一个新的函数，保存在Account对象的withdraw域内，
• 这样调用
• Account.withdraw(100.00)

实例

• 以下类含三个属性：
• area, length 和 breadth，
• printArea方法用于打印计算结果：

-- 元类
Rectangle = {area = 0, length = 0, breadth = 0}-- 派生类的方法 new
function Rectangle:new (o,length,breadth)o = o or {}setmetatable(o, self)self.__index = selfself.length = length or 0self.breadth = breadth or 0self.area = length*breadth;return o
end-- 派生类的方法 printAreafunction Rectangle:printArea ()print("矩形面积为 ",self.area)
end

canci

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Lua 元表(Metatable)

• table中可访问对应的key来得value
• 但无法对两个table操作
• Lua 提供元表
  • 允许我们改变table行为
  • 每个行为关联对应的元方法

 

• 用元表我们可定义计算两个table的相加a+b
• 当Lua对两个表相加时
  • 先检查两者之一是否有元表
  • 之后检查是否有"__add"字段
• 若找到，则调对应值
• "__add"等即时字段
  • 其对应的值（往往一个函数或是table）就是"元方法"

 

• setmetatable(table,metatable):
• 对指定 table 设置元表(metatable)，
• 如果元表(metatable)中存在 __metatable 键值，setmetatable失败
• getmetatable(table): 返回对象的元表(metatable)

 

• 如何对指定的表设置元表

mytable = {}                          -- 普通表 
mymetatable = {}                      -- 元表
setmetatable(mytable,mymetatable)     -- 把 mymetatable 设为 mytable 的元表 

• 以上也可直接写成一行：

mytable = setmetatable({},{})

• 以下为返回对象元表：

getmetatable(mytable)                 -- 这回返回mymetatable

把元表设置成普通表的元素！

__index 元方法

• metatable 最常用键
• 通过键来访问 table时，
  • 如果这个键没值，
  • Lua就会寻找该table的metatable（假定有metatable）中的__index 键

说的非常有道理！

• 如果__index含一个表格，Lua会在表格中查找相应的键。

other是个table啊！t也是个table啊！！

other = { foo = 3 } 
t = setmetatable({}, { __index = other }) 
t.foo
3
t.bar
nil

意思就是t.foo找不到，就找里面的metatable，看看这个metatable有没有__index键，__index含一个表other，进去找foo

 

other = { foo = 3 } 
t = setmetatable({aa=123}, { __index = other}) 
print(t.aa)

 

• __index含一个函数的话，Lua就调那个函数，
• table和键会作为参数传递给函数
• __index 元方法看表中元素是否存在，
  • 如果不存在，返回nil；
  • 如果存在则由 __index 返回结果。

mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, {__index = function(mytable, key)if key == "key2" thenreturn "metatablevalue"elsereturn nilendend
})print(mytable.key1,mytable.key2)

• 结果为：
  value1 metatablevalue

 

• mytable表赋值为 {key1 = “value1”}。
• mytable 设置了元表，元方法__index
• mytable中查key1，找到，返该元素，找不到继续
• mytable表中找key2，如果找到
  • 返metatablevalue，找不到继续
• 判断元表有没有__index方法，如果__index方法是一个函数，则调用该函数
• 元方法中查看是否传入 “key2” 键的参数（mytable.key2已设置），如果传入 “key2” 参数返回 “metatablevalue”，否则返回 mytable 对应的键值

 

mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, { __index = { key2 = "metatablevalue" } })
print(mytable.key1,mytable.key2)

总结

• Lua 查找一个表元素时的规则，就是如下3步:
• 在表中查找，如果找到，返回该元素，找不到则继续
• 判断该表是否有元表，如果没有，返nil，有元表则继续
• 元表有没有 __index 方法，
  • __index 方法为 nil，返nil；
  • __index是表，则重复 1、2、3；
  • __index 是函数，则返回该函数的返回值

__newindex 元方法

• 用来对表更新，__index则对表访问
• 当你给表的一个缺少的索引赋值，
  • 解释器就查找__newindex 元方法：
  • 存在则调用这个函数而不进行赋值

mymetatable = {}
mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, { __newindex = mymetatable })print(mytable.key1)mytable.newkey = "新值2"
print(mytable.newkey,mymetatable.newkey)mytable.key1 = "新值1"
print(mytable.key1,mymetatable.key1)

value1
nil    新值2
新值1    nil

• 表设置元方法__newindex，在对新索引键newkey赋值时（mytable.newkey = “新值2”），会调元方法，而不赋值
• 如果对已存在的索引键key1，则会赋值，而不调元方法 __newindex。

 

canci

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Lua table

• 帮助创建不同的数据类型
  • 数组、字典
• Lua table 用关联型数组
  • 可用任意类型的值作数组索引
  • 但不能是 nil

 

• 不固定大小，可扩容
• 也是通过table来解决
  • 模块（module）、包（package）和对象（Object）的
  • 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

• 为 table a 并设元素
• 将a赋给b
• 则a与b都指向同一内存。
• a 设为 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。

 

canci

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Lua 模块与包

• 模块类似一个封装库
• 5.1 开始，Lua 加入标准的模块管理机制
• 把一些公用的代码放在一个文件里
• 以 API 接口的形式在其他地方调
  • 代码的重用和降低代码耦合度

 

• Lua 模块由
  • 变量、
  • 函数
  • 等已知元素组成的 table
• 创建一个模块很简单，就是创建一个 table
  • 然后把需要导出的常量、函数放入其中
  • 最后返回这个 table
• 创建自定义模块 module.lua

-- 文件名为 module.lua
-- 定义一个名为 module 的模块
module = {}-- 定义一个常量
module.constant = "这是一个常量"-- 定义一个函数
function module.func1()io.write("这是一个公有函数！\n")
endlocal function func2()print("这是一个私有函数！")
endfunction module.func3()func2()
endreturn module

• 模块结构就是一个table结构
  • 可像操作调用table里的元素那样来操作调用模块里的常量或函数
• func2为程序块局部变量
  • 私有函数
  • 必须通过模块里的公有函数来调

 

require 函数

• require的函数用来加载模块
  require("<模块名>")
  或
  require “<模块名>”

 

canci

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C/C++嵌入Lua

• Lua是一门嵌入式语言，

  • 其他应用可以链接它，从而将它作为一个库，
  • 以便使用它的所有特性。

• OS X环境下，如何在C/C++代码中嵌入Lua。

编译库文件

• 已完成lua库文件的编译过程，并生成了静态库 liblua.a：

创建C++控制台应用程序；

添加头文件搜索路径；

添加lua库文件liblua.a；

输出Hello World

canci

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初始化Lua环境

• “如何在OS X中，初始化Lua开发环境”。
• 适用于初学者，尤其是带着这样的疑惑的读者：“我想学习Lua语言，用它作为编程语言，来进行项目开发，该如何配置开发环境？”

 

• Lua官网 .html
• 上下载最新的lua-5.3.4.tar.gz
• 解压到指定文件夹，这里设置为：

/Users/huaxingzheng/develop
/Users/huaxingzheng/develop/lua-5.3.4
cd lua-5.3.4
make macosx test

• 安装成功后，屏幕会输出

Lua 5.3.4  Copyright (C) 1994-2017 Lua, PUC-Rio

 

• 现为lua添加查找路径，打开Terminal，
• 粘贴运行以下内容

# Add environment variable LUA_ROOT for Lua5.3.4
export LUA_ROOT=/Users/huaxingzheng/develop/lua-5.3.4/src
export PATH=$LUA_ROOT:$PATH

• OK!，你可以在任意位置调用 lua

cacni

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Lua 函数

• Lua 提供许多的内建函数，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 函数主要两用途：

• 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。

Lua 函数定义格式如下：

optional_function_scope function function_name( argument1, argument2, argument3..., argumentn)function_bodyreturn result_params_comma_separated
end

• optional_function_scope:
  • 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。
• result_params_comma_separated:
  • 函数返回值，
  • 可以返回多个值，每个值以逗号隔开。

 

canci

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Lua 教程

• 轻量小巧的脚本语言
  • 用标准C编写并以源代码形式开放
• 里约热内卢天主教大学研究小组93年

设计目的

• 为了嵌入应用程序中
• 从而为应用程序提供灵活扩展和定制功能

Lua 特性

• 轻量级:
  • 用标准C编写并以源代码形式开放
  • 编译后仅仅一百余K
  • 可方便的嵌入别的程序
• 可扩展: Lua提供易于使用的扩展接口和机制
  • 由宿主语言(通常C或C++)提供这些功能，Lua可用它们
  • 就像是本来就内置的功能
• 其它:
• 支持面向过程编程和函数式编程
• 自动内存管理
  • 只提供一种通用类型的表
  • 用它可实现数组，哈希表，集合，对象
• 语言内置模式匹配；闭包；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可方便支持面向对象编程所需要的一些关键机制，
  • 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

第一个 Lua 程序

print(“Hello World!”)

Lua 基本语法

交互式编程

• 交互式编程模式lua -i 或 lua 来启用

$ lua -i 
$ Lua 5.3.0  Copyright (C) 1994-2015 Lua, PUC-Rio

• 命令行中输入:

print(“Hello World！”)

• 按下回车键，输出结果

脚本式编程

• 代码保存到一个以 lua 结尾的文件，并执行
• 将如下代码存储在名为 hello.lua 的脚本文件

print("Hello World！")
print("www.runoob")

$ lua hello.lua
Hello World！
www.runoob

 

• 我们也可以将代码修改为如下形式

#!/usr/local/bin/luaprint("Hello World！")
print("www.runoob")

• 指定了 Lua 的解释器 /usr/local/bin directory。
• # 号标记解释器会忽略它。
• 接下来我们为脚本添加可执行权限，并执行：

./hello.lua 
Hello World！
www.runoob

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

• 标示符用于定义一个变量，函数获取其他用户定义的项。
• 以一个字母或下划线 _ 开头后加上0个或多个字母，下划线，数
• 不要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。

 

• 不允许用如 @, $, 和 % 来定义标示符。
• 区分大小写
• 一些正确的标示符：
  mohd zara abc move_name a_123
  myname50 _temp j a23b9 retVal

关键词

• 以下列出Lua 的保留关键字。
• 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：

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

• 一般约定
• 下划线开头连接一串大写字母的名字（_VERSION）被保留
  • Lua 内部全局变量

全局变量

• 默认变量总认为是全局
• 全局变量不需声明，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。

> print(b)
nil
> b=10
> print(b)
10
> 

 

• 如果你想删一个全局变量，只需要将变量赋值为nil。
  b = nil
  print(b) --> nil
• 变量b就好像从没被使用过一样。
• 当且仅当一个变量不等于nil时，这个变量即存在。

canci

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Lua 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。
• 值可存在变量中，作为参数传递或结果返回
• 8 个基本类型：
  • nil、boolean、number、
  • string、userdata、function、
  • thread 和 table

 

• nil最简单，只有值nil属于该类，
• 一个无效值（条件表达式中相当于false）。

 

• boolean含两个值：false和true。

 

• number
• 双精度类型的实浮点数

 

• string
• 一对双引号或单引号来表示

 

• function
• C 或 Lua 编写的函数

 

• userdata
• 任意存储在变量中的C数据结构

比如你lua_pushlightuserdata一个指针进入lua里面，你在lua里面用type查看这个变量，他就是userdata类型的

 

• thread
• 执行的独立线路，用于执行协同程序

 

• Lua 中的表（table）其实是一个"关联数组
• 索引可以是数字、字符串或表类型。
• Lua 里，table的创建是通过"构造表达式"完成，
  • 最简单构造表达式是{}，用来创建一个空表。

 

print(type("Hello world"))      --> string
print(type(10.4*3))             --> number
print(type(print))              --> function
print(type(type))               --> function
print(type(true))               --> boolean
print(type(nil))                --> nil
print(type(type(X)))            --> string

和你没完！

canci

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