lua学习笔记之-语言基础
一、基本知识
1.第一个程序：
print("hello lua");
在交互模式下直接运行：
> print("hello lua")
hello lua --输出
保存在文件中运行：
$ lua hello.lua
hello lua --输出
2.chunks：
* 定义：trunks指运行的语句块，一个文件，一个函数或是运行模式下每行语句、语句组合都是trunks；
* 语句之间的分割府(";")可有可无，为了可看性可维护性一般加“；”分割。
* 交互模式运行trunks：
Lua 5.1.4 Copyright (C) 1994-2008 Lua.org, PUC-Rio
>
a)交互模式键入的每行语句立即执行，不是完整的trunks时提示符为“>>”提示继续输入直至语句完整，交互模式可键入文件结束符（Ctrl-D in Unix, Ctrl-Z in DOS/Windows），或是调用OS库的os.exit()退出；
b)通过指定参数运行lua的一系列trunks,如一个文件a.lua有语句x = 1,文件b.lua有语句print(x),则在命令行调用>lua -la -lb 则输出“1”。此命令首先运行a，再运行b（-l命令会调用require），使用-i选项运行完trunks语句后进入交互模式；
c)使用dofile加载外部trunk。如：
文件：
ubuntu$ cat ext.lua
function ext_trunk()
print("external trunks")
end
运行：
Lua 5.1.4 Copyright (C) 1994-2008 Lua.org, PUC-Rio
> dofile("ext.lua")
> ext_trunk()
external trunks
>
* 全局变量不需要声明，给出一个变量赋值后即创建变量。未初始化的全局变量值为nil，删除变量只需把值设置成nil：
print(b) --> nil
b = 10
print(b) --> 10
* 词法约定：
a)标识符：字母或者下划线开头的字母、下划线、数字序列（由于lua保留子也是下划线开头所以最好不要使用下划线开头标识符）；
b)保留字(lua大小写敏感)：
and break do else elseif end false for function if in local nil not or repeat return then true until while
c)lua注释：单行注释用“--”，多行注释用：--[[ --]]；
* 命令行方式：lua [options] [script [args]]
a)-e :将命令直接传入（如：lua -e "print(math.sin(12))" --> -0.53657291800043）；
b)-l：加载一个文件；
c)-i：进入交互模式；
d)通过_PROMPT内置变量存放交互模式的提示符
dht$lua -i -e "_PROMPT='mylua>'"
Lua 5.1.4 Copyright (C) 1994-2008 Lua.org, PUC-Rio
mylua>_PROMPT="hh>"
hh>
e)lua在运行参数之前会查找环境变量LUA_INIT的值，加载指定文件或代码（实验）；
f)全局变量arg存放Lua命令行参数。
二、类型与值
1.lua有 八个基本类型：nil、boolean、number、string、userdata、function、thread和table。
a)可通过type函数获取变量或值的类型字符串。如：
print(type("Hello lua")) --> string
print(type(10.4*3)) --> number
print(type(print)) --> function
b)变量没有预定义类型，每个变量可设置成任意一种类型，函数也可以像变量一样使用.如：
print(type(a)) --> nil
a = 10
print(type(a)) --> number
a = "a string!!"
print(type(a)) --> string
a = print
print(type(a)) --> function
2. nil：特殊类型，只有一个值nil，全局变量赋值以前值为nil，删除一个全局变量只需把变量赋值为nil；
3. boolean：只有true和false两个值，在控制语句中除了false和nil为假，其余值都是真，如0和空串都是真；
4. number：表示实数，lua没有整数；
5. string：字符序列，lua为8位字节，字符串可以包含任何数值字符
a)string进行自动内存分配和释放;
b)lua支持的转义序列列表：
\a bell
\b back space -- 后退
\f form feed -- 换页
\n newline -- 换行
\r carriage return -- 回车
\t horizontal tab -- 制表
\v vertical tab
\\ backslash -- "\"
\" double quote -- 双引号
\' single quote -- 单引号
\[ left square bracket -- 左中括号
\] right square bracket -- 右中括号
c)字符串中还可以用\ddd表示字母，如:"alo\n123\""和'\97lo\10\04923"'是相同的
> print("alo\n123\"")
alo123"
> print('\97lo\10\04923"')
alo123"
>
d)用[[...]]表示字符串，可以包含多行，第一个字符是换行会被自动忽略。如：
> page = [[
>> <HTML>
>> <TITLE> An HTML Page</TITLE>
>> "this is a string'
>> </HTML>
>> ]]
> print(page)
<HTML>
<TITLE> An HTML Page</TITLE>
"this is a string'
</HTML>
>
e)lua会自动在string和numbers之间自动进行类型转换:
> print("10" + 1)
11
> print("10 + 1")
10 + 1
> print("-10" * "2")
-20
> print("hello" + 1) //出错hello不能转为数字
stdin:1: attempt to perform arithmetic on a string value
stack traceback:
stdin:1:
in main chunk
[C]: ?
> print(10 .. 20)
1020
> print(tostring(10) == "10")
true
> print(10 .. "" == "10")
true
> print(10 == "10") //虽然可以互相转换，但类型不同并不相等
false
>
6. function:函数也是一个类型，可以存储在变量中，可以作为函数参数，返回值。
7. userdata和thread后面介绍。
三、表达式
1. 算术运算符：
* 二元运算符：+ - * / ^（加减乘除幂）
* 一元运算符：- （减）
* 算术运算符操作数都是实数
2. 关系运算符：< > <= >= == ~=
* 俩值类型不同，lua认为两者不同，nil 只和自己相等：
> print(false == nil) --false和nil不相等
false
> print(x == nil)
true
>
* lua通过比较引用比较tables、userdata、functions：
> a = {}; a.x = 1; a.y = 0
> b = {}; b.x = 1; b.y = 0
> c = a
> print(a == c) --a和c互为引用
true
> print(a == b) --a和b的值完全相同，但是是不同对象
false
>
* lua比较数字按照传统数字大小，比较字符串按照字母顺序进行比较。混合比较数字和字符串会报错：
> print(2 < 15)
true
> print("2" < "15") --字符串比较字母顺序
false
> print("0" == 0) --类型不同
false
> print(2 < "15") --字符串和数字不能混合比较
stdin:1: attempt to compare number with string
stack traceback:
stdin:1: in main chunk
[C]: ?
>
3. 逻辑运算符：and or not
* 逻辑运算符认为nil和false为假，其余为真：
* and和or运算结果不是true或false：
a) a and b：如果a为false则返回a，否则返回b
> a = nil; b = 1
> print(a and b)
nil
> a = 1; b = 2
> print(a and b)
2
>
b) a or b：如果a为true返回a，否则返回b
> a = nil; b = 1
> print(a or b)
1
> a = 1; b = 2
> print(a or b)
1
>
c) and的优先级比or高
d) C语言中的a ？ b : c 相当于nil中的(a and b) or c
* not只返回true或者false
> print(not nil)
true
> print(not false)
true
> print(not 0)
false
4. 连接运算符：..(两点)，连接俩字符串，如果操作数为数字，则会转为字符串：
> print("hello " .. "lua")
hello lua
> print(0 .. 1)
01
>
5. 优先级（从高到低）
^
not - (unary)
* /
+ -
..
< > <= >= ~= ==
and
or
6. 表的构造：
* 最简单的构造函数：{} ，用来构造一个空表；
* 初始化一个数组（数组下标从1开始，数组元素可以是任何类型）：
> arr = {"str", 10, math.sin(10)} --实际初始化的模型是这样的：arr = {[1] = "str", [2] = 10, [3] = math.sin(10)}
> print(arr[1]) --类型为字符串
str
> print(arr[2]) --类型为数字
10
> print(arr[3]) --类型为函数表达式
-0.54402111088937
* 初始化一个表：tbl = {x=1, y=2} 与 tbl = {}; tbl.x = 1; tbl.y = 2 和tbl = {['x'] = 1, ['y'] = 2}等价；
* 不管用何种方式建table，都可以向表中添加、删除任何类型的域，构造函数仅影响初始化
* 用table构造一个list：
words = {"A", "B", "C", "D"}
list = nil;
for k, v in pairs(words) do
list = {next=list, value=v}
end
l = list
while l do
print(l.value)
l = l.next
end
结果为：D B C A
* 混合使用列表和记录进行初始化：
polyline = {color="blue", {x=0, y=0}, {x=-10, y=0}}
print(polyline[2].x) --> -10
结果为：-10
* table下标一般不从0开始，很多标准库不支持。构造函数中的域可以用逗号（，）隔开，也可以用分号（；）隔开
四、基本语法
Lua 传统语句：赋值语句、控制结构语句、函数调用等，同时也支持非传统的多变量赋值、局部变量声明。
1. 赋值语句
* a = "hello " .. "lua" --单个变量赋值
* a, b = 10, 20 ---两个变量赋值相当于 b = 20; a = 10(先右边赋值再左边赋值)
* x, y = y, x --根据先右边赋值再左边赋值的特性，此代码可以交换两个变量
* 当变量个数>值个数时多余变量值为nil:
a, b = 10; print(a,b); -- 结果为10 nil
* 变量个数<值个数时多余的值被忽略
a, b = 10, 20, 30; print(a,b); ---结果为10 20
* 注意：两个变量赋值按照先右后左，但是多个变量的情况下必须从左到右依次赋值，函数返回不管多少个值都是从左到右依次赋值。
2. 局部变量与代码块
* 局部变量添加local来声明，局部变量只在声明局部变量的代码块内有效
* 在交互模式下局部变量的作用域可能和想的会有所不同，因为一行执行是个完整的chunk
> local i = 1
> print(i)
nil
>
* 利用do ... end可以更好的定义语句块，为一个chunk划分界限。do ... end相当于C中的{...}
> do
>> local i = 1
>> print(i)
>> end
1
>
3. 控制结构语句
*if语句的三种形式：
if conditions then ---1
then-part
end;
if conditions then ---2
then-part
else
else-part
end;
if conditions then ---3
then-part
elseif conditions then
elseif-part
.. --->多个 elseif
else
else-part
end;
*while 语句
while condition do
statements;
end;
*repeat-until语句
repeat
statements;
until conditions;
*for语句的两种
a) 数值for循环
for var=exp1,exp2,exp3 do loop-part end
b) 范型 for循环
for i,v in ipairs(a) do print(v) end
4. break和return语句
* break语句用于退出循环：for repeat while --循环外不可使用
* return 用来返回函数结果
* break和return只能在block的前一句，即在end，else，until之前
* 通常可以在代码中插入 do return end的方式使得return可以出现在代码块中间。
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