lua学习

来源: Learn Lua in Y Minutes

简介

Lua 是一种轻量级、可嵌入的脚本语言。它的核心设计哲学是简洁、高效和可扩展。

核心特点：

1. Table 是唯一的数据结构。

2. 索引从 1 开始（与大多数语言不同）。

3. 函数是一等公民。

4. 没有类（Class），通过 Metatable 模拟面向对象。

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01. 基础语法与变量 (Basics)

注释

• 单行注释：--

• 多行注释：--[[ ... ]]

变量与作用域

Lua 默认变量是全局的，局部变量必须使用 local 关键字。

最佳实践

始终使用 local 定义变量，除非你真的需要全局变量。这能提高性能并避免命名空间污染。

num = 42  -- 全局变量 (实际上是 _G 表中的字段)
local s = "walternate"  -- 局部变量

基本数据类型

Lua 是动态类型语言。

• nil: 表示无效值，未赋值的变量默认为 nil。

• boolean: true / false (注意：只有 nil 和 false 为假，0 和 "" 均为真)。

• number: 通常是双精度浮点数（Lua 5.3+ 支持整型）。

• string: 字符串，不可变。

local is_valid = true
local count = 10
local text = 'Hello' .. ' World' -- 字符串拼接使用 ..

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02. 控制流 (Control Flow)

条件判断

结构：if ... elseif ... else ... end

if num > 40 then
    print('over 40')
elseif s ~= 'walternate' then -- 不等于使用 ~=
    io.write('not over 40\n')
else
    print('default')
end

循环结构

1. While 循环

while num < 50 do
    num = num + 1
end

2. Repeat-Until (类似 do-while)

repeat
    print('Running')
until num == 0

3. For 循环

• 数值型: for var = start, end, step do

• 泛型: for key, value in pairs(table) do

-- 从 1 到 100
for i = 1, 100 do end
-- 泛型遍历
for key, value in pairs(my_table) do end

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03. 函数 (Functions)

核心特性

• 一等公民：可以赋值给变量，可以作为参数传递。

• 闭包 (Closure)：可以捕获外部作用域的变量。

• 多返回值：原生支持返回多个结果。

定义与调用

function fib(n)
    if n < 2 then return 1 end
    return fib(n - 2) + fib(n - 1)
end
 
-- 匿名函数与闭包
function adder(x)
    return function(y) return x + y end
end
local add2 = adder(2)
print(add2(10)) -- 输出 12

特殊参数

• ...: 可变参数列表。

function printer(...)
    local args = {...} -- 将参数打包成 table
    for _, v in ipairs(args) do print(v) end
end

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04. 表 (Tables)

Table 是 Lua 中唯一的数据结构。它既是数组（Array），也是字典（Map/Dictionary）。

作为字典（键值对）

键可以是除 nil 外的任何值。

local t = {key1 = 'value1', key2 = false}
print(t.key1)  -- 语法糖，等同于 t["key1"]
t.newKey = {}  -- 添加新键值对
t.key2 = nil   -- 删除键值对

作为数组（列表）

重要：Lua 的数组索引默认从 1 开始。

local list = { 'apple', 'banana', 'orange' }
print(list[1]) -- 输出 'apple'
 
-- 遍历数组 (使用 ipairs 保证顺序)
for i, v in ipairs(list) do
    print(i, v)
end

pairs vs ipairs

• pairs(t): 遍历表的所有键值对（无序）。

• ipairs(t): 仅遍历表的整数索引部分（从 1 开始，直到遇到 nil），保证顺序。

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05. 元表 (Metatables) & 模拟 OOP

元表允许我们改变 Table 的行为（例如操作符重载）。这是 Lua 模拟面向对象（OOP）的基础。

常用元方法

• __add: 重载 + 运算符。

• __tostring: 重载 print() 时的行为。

• __index: 最关键。当在表中找不到某个 Key 时，会去元表的 __index 中查找。

模拟类与继承

local Dog = {} 
 
function Dog:new()
    local newObj = {sound = 'woof'}
    self.__index = self -- 将元表的索引指向类自身
    return setmetatable(newObj, self)
end
 
function Dog:makeSound()
    print('I say ' .. self.sound)
end
 
local mrDog = Dog:new()
mrDog:makeSound() -- 输出 "I say woof"

. 和 : 的区别

• Dog.makeSound(mrDog): 必须显式传递 self 参数。

• mrDog:makeSound(): 语法糖，自动将调用者 (mrDog) 作为第一个参数 (self) 传入。

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06. 模块与协程 (Modules & Coroutines)

模块 (Modules)

Lua 模块通常是一个返回 Table 的脚本文件。

-- mod.lua
local M = {}
local function private() ... end
function M.public() ... end
return M
 
-- main.lua
local mod = require('mod')

协程 (Coroutines)

协作式多线程，可以在执行中暂停（yield）并在稍后恢复（resume）。

 
local co = coroutine.create(function()
    for i = 1, 10 do
        print(i)
        coroutine.yield() -- 暂停执行
    end
end)
 
coroutine.resume(co) -- 执行一次，打印 1
coroutine.resume(co) -- 恢复执行，打印 2