Lua Inside
一、Table
Table實際上是數(shù)組和哈希表的混合體。當保存以連續(xù)整數(shù)為索引的內(nèi)容時,使用數(shù)組結(jié)構(gòu);而對于離散索引及鍵值對,則使用哈希表存儲。這樣做對于空間節(jié)省和查找效率都是有好處的,舉例:
tt = {"a" , "b" , "c"} print(#tt) --> 3 tt[100] = "d" print(#tt) --> 3 (100-"d"鍵值對放入哈希表) tt[4] = "e" print(#tt) --> 4
二、Closure
Lua的變量引用規(guī)則造成了閉包的出現(xiàn),在Lua中一個復雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(table、function)被賦予一個變量時,變量僅僅拿取其引用。試考慮下面代碼片段:
local f1 = function() ... end local f2 = function() ... end local f3 = f1
判斷f1與f2是否相等,得到的結(jié)果為假,而f3與f1則為真。這是因為f1與f2引用了兩個不同的函數(shù)chunk(也可稱為“定義”),而f1直接將其引用(可以看成C/C++中的地址)賦給f3,故而相等。
理解了上面問題,再看看下面的一個函數(shù):
function createCounter() local x = 0 return function() x = x + 1 print(x) end end
那么,下面c1與c2相等嗎?
c1 = createCounter() c2 = createCounter()
由于createCounter中的return部分創(chuàng)建了一個新函數(shù),因此c1和c2引用的函數(shù)并不相同。因為return的匿名函數(shù)中使用到了外部函數(shù)(即createCounter)的局部變量x,所以Lua必須要在某個地方保存這個變量,又因為每次返回的都是一個新函數(shù),所以Lua不能共享createCounter中的x,進而Lua必須為每個新函數(shù)分配一個保存x的地方,這個問題導致了閉包概念的產(chǎn)生。
通過上面分析,可以明白是語言機制導致了閉包,而絕非Lua作者故意制造出這么一個看似有點神秘的東西。
下面給出閉包的定義:一個保留了創(chuàng)建時上下文的函數(shù)。而upvalue的定義是:被閉包訪問的保留變量。實際上所有在Lua中創(chuàng)建的函數(shù)都是閉包,在許多情況下僅有一個原型的閉包存在,因為函數(shù)塊只執(zhí)行了一次(也可以說定義了一次)。
下面代碼用閉包實現(xiàn)了一個對象工廠:
local function CounterFactory() local x = 0 return { Increase = function() x = x + 1 end , Decrease = function() x = x - 1 end , GetValue = function() return x end } end local c1 = CounterFactory() local c2 = CounterFactory() c1.Increase() c1.Increase() print(c1.GetValue())
三、Tail Call
首先需要明確What is ‘Tail Call’?——其形式為“return f(…)”,return語句中的函數(shù)調(diào)用僅限于單一調(diào)用,涉及函數(shù)返回值運算的復合表達式不是尾調(diào)用,如:return i * f(i - 1)。由定義可以看出尾調(diào)用實際上是對位于返回語句中的函數(shù)調(diào)用的優(yōu)化。通常調(diào)用一個函數(shù)都需要將其上下文入棧,然后再進入被調(diào)函數(shù)。在Lua中執(zhí)行符合尾調(diào)用形式的函數(shù)時,因為該函數(shù)已經(jīng)沒有代碼需要執(zhí)行了,故作者作了不保存上下文的優(yōu)化。這樣帶來的好處是:對于精心構(gòu)建的遞歸調(diào)用,不需要有棧的消耗,因而絕對不會出現(xiàn)overflow,看看下面遞歸調(diào)用產(chǎn)生的死循環(huán):
local function f(n) local i = n + 1 print(i) return f(i) -- tail call end f(0)
四、Metatable
Metatable常用來擴展table的行為,通過setmetatable(table , metatable)將metatable掛接到table上,很多開發(fā)者用該特性來實現(xiàn)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計。Metatable中提供了Metamethods,這些方法都以雙下劃線__開頭,如:
__add , __call , __concat , __div , __eq , __index...
以上Metamethods中,__index被調(diào)用的條件是:key不在對應的table中。利用該特性可以實現(xiàn)類-對象、繼承等面向?qū)ο蟾拍睿旅媸莻€簡單例子:
local Actor = {} Actor.name = "unnamed" Actor.hp = 100 Actor.dead = false Actor.level = 1 Actor.type = "unknown" function Actor:Say(text) print(self.name..":"..text) end function Actor:IsDead() return self.dead end local AttackableActor = setmetatable({ } , { __index = Actor }) AttackableActor.damage = 20 function AttackableActor:ReceiveHit(attacker) self:Say("I'm being attacked by "..attacker.name) self.hp = self.hp - attacker.damage if self.hp <= 0 then self:Say("I'm died :(") self.dead = true else self:Say("My HP is "..self.hp) end end function AttackableActor:Attack(target) if target.dead == true then self:Say("Oh, "..target.name.." has been dead!") else self:Say("I'm is attacking "..target.name) target:ReceiveHit(self) end end function CreateMonster(name , damage) local m = setmetatable({ } , { __index = AttackableActor}) m.name = name m.damage = damage m.type = "monster" return m end function CreatePlayer(name , damage) local p = setmetatable({ } , { __index = AttackableActor}) p.name = name p.damage = damage p.type = "player" return p end math.randomseed(os.time()) local boss = CreateMonster("Kerrigan" , math.floor(100 * math.random())) local player = CreatePlayer("Raynor" , math.floor(100 * math.random())) while player:IsDead() == false and boss:IsDead() == false do player:Attack(boss) boss:Attack(player) end
五、Performance Tips
六、總結(jié)
Lua是一門語法簡潔,用法靈活的動態(tài)語言。在全面掌握之后,需悉心使用乃可構(gòu)造出簡潔高效的代碼。
posted on 2010-07-18 12:46 Heath 閱讀(2756) 評論(1) 編輯 收藏 引用 所屬分類: Script Programming