在這篇文章中，我想向大家介紹如何進行Lua程序設(shè)計。我假設(shè)大家都學(xué)過至少一門編程語言，比如Basic或C，特別是C。因為Lua的最大用途是在宿主程序中作為腳本使用的。
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III. 關(guān)鍵字 關(guān)鍵字是不能做為變量的。Lua的關(guān)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. 變量類型 怎么確定一個變量是什么類型的呢？大家可以用type()函數(shù)來檢查。Lua支持的類型有以下幾種： Nil 空值，所有沒有使用過的變量，都是nil。nil既是值，又是類型。
Boolean 布爾值
Number 數(shù)值，在Lua里，數(shù)值相當(dāng)于C語言的double
String 字符串，如果你愿意的話，字符串是可以包含'\0'字符的
Table 關(guān)系表類型，這個類型功能比較強大，我們在后面慢慢說。
Function 函數(shù)類型，不要懷疑，函數(shù)也是一種類型，也就是說，所有的函數(shù)，它本身就是一個變量。
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可以是宿主的任意數(shù)據(jù)類型，常用的有Struct和指針。
Thread 線程類型，在Lua中沒有真正的線程。Lua中可以將一個函數(shù)分成幾部份運行。如果感興趣的話，可以去看看Lua的文檔。 V. 變量的定義 所有的語言，都要用到變量。在Lua中，不管你在什么地方使用變量，都不需要聲明，并且所有的這些變量總是全局變量，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(shù)里使用局部變量，卻忘了用local來說明。
至于變量名字，它是大小寫相關(guān)的。也就是說，A和a是兩個不同的變量。
定義一個變量的方法就是賦值。"＝"操作就是用來賦值的
我們一起來定義幾種常用類型的變量吧。
A. Nil
正如前面所說的，沒有使用過的變量的值，都是Nil。有時候我們也需要將一個變量清除，這時候，我們可以直接給變量賦以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(xí)慣所誤導(dǎo)，0在Lua中的的確確是true。你也可以直接給一個變量賦以Boolean類型的值，如：
varboolean = true C. Number
在Lua中，是沒有整數(shù)類型的，也不需要。一般情況下，只要數(shù)值不是很大（比如不超過100,000,000,000,000），是不會產(chǎn)生舍入誤差的。在很多CPU上，實數(shù)的運算并不比整數(shù)慢。
實數(shù)的表示方法，同C語言類似，如：
4 0.4 4.57e-3 0.3e12 5e+20 D. String
字符串，總是一種非常常用的高級類型。在Lua中，你可以非常方便的定義很長很長的字符串。
字符串在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符串的，如：
"This is a string."
和C語言相同的，它支持一些轉(zhuǎn)義字符，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 由于這種字符串只能寫在一行中，因此，不可避免的要用到轉(zhuǎn)義字符。加入了轉(zhuǎn)義字符的串，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，那么，我們在Lua中，可以用另一種表示方法：用"[["和"]]"將多行的字符串括起來，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，在這種字符串中，如果含有單獨使用的"[["或"]]"就仍然得用"\["或"\]"來避免歧義。當(dāng)然，這種情況是極少會發(fā)生的。 |
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E. Table
關(guān)系表類型，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(shù)組。只是C語言的數(shù)組，只能用正整數(shù)來作索引；在Lua中，你可以用任意類型來作數(shù)組的索引，除了nil。同樣，在C語言中，數(shù)組的內(nèi)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(shù)組的內(nèi)容，除了nil。
Table的定義很簡單，它的主要特征是用"{"和"}"來括起一系列數(shù)據(jù)元素的。比如：
T1 = {} -- 定義一個空表
T1[1]=10 -- 然后我們就可以象C語言一樣來使用它了。
T1["John"]={Age=27, Gender="Male"}
這一句相當(dāng)于：
T1["John"]={} -- 必須先定義成一個表，還記得未定義的變量是nil類型嗎
T1["John"]["Age"]=27
T1["John"]["Gender"]="Male"
當(dāng)表的索引是字符串的時候，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，我們可以把所有的數(shù)據(jù)內(nèi)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，我們可以這么寫：
T1=
{
10, -- 相當(dāng)于 [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(dāng)于 [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；如果是字符串，還可以去掉引號和中括號；
第三，如果不寫索引，則索引就會被認(rèn)為是數(shù)字，并按順序自動從1往后編；
表類型的構(gòu)造是如此的方便，以致于常常被人用來代替配置文件。是的，不用懷疑，它比ini文件要漂亮，并且強大的多。
F. Function
函數(shù)，在Lua中，函數(shù)的定義也很簡單。典型的定義如下：
function add(a,b) -- add 是函數(shù)名字，a和b是參數(shù)名字
return a+b -- return 用來返回函數(shù)的運行結(jié)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，那么請寫成：do return end。
還記得前面說過，函數(shù)也是變量類型嗎？上面的函數(shù)定義，其實相當(dāng)于：
add = function (a,b) return a+b end
當(dāng)你重新給add賦值時，它就不再表示這個函數(shù)了。你甚至可以賦給add任意數(shù)據(jù)，包括nil （這樣，你就清除了add變量）。Function是不是很象C語言的函數(shù)指針呢？
和C語言一樣，Lua的函數(shù)可以接受可變參數(shù)個數(shù)，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(shù)，可以在函數(shù)中訪問arg局部變量（表類型）得到。
如 sum(1,2,3,4)
則，在函數(shù)中，a = 1, b = 2, arg = {3, 4}
更可貴的是，它可以同時返回多個結(jié)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(shù)！因此，有一個很強大的特性是，擁有函數(shù)的表，哦，我想更恰當(dāng)?shù)膽?yīng)該說是對象吧。Lua可以使用面向?qū)ο缶幊塘恕２恍牛磕俏遗e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(guān)系，在Lua中，你可以簡寫成：
t:add(10) -- 相當(dāng)于 t.add(t,10)
G. Userdata 和 Thread
這兩個類型的話題，超出了本文的內(nèi)容，就不打算細(xì)說了。
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VI. 結(jié)束語
就這么結(jié)束了嗎？當(dāng)然不是，接下來，需要用Lua解釋器，來幫助你理解和實踐了。這篇小文只是幫助你大體了解Lua的語法。如果你有編程基礎(chǔ)，相信會很快對Lua上手了。
就象C語言一樣，Lua提供了相當(dāng)多的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)來增強語言的功能。使用這些標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，你可以很方便的操作各種數(shù)據(jù)類型，并處理輸入輸出。有關(guān)這方面的信息，你可以參考《Programming in Lua 》一書，你可以在網(wǎng)絡(luò)上直接觀看電子版，網(wǎng)址為：http://www.lua.org/pil/index.html
當(dāng)然，Lua的最強大的功能是能與宿主程序親蜜無間的合作，因此，下一篇文章，我會告訴大家，如何在你的程序中使用Lua語言作為腳本，使你的程序和Lua腳本進行交互。
使用流程
1. 函數(shù)的使用
以下程序演示了如何在Lua中使用函數(shù), 及局部變量
例e02.lua
-- functions
function pythagorean(a, b)
local c2 = a^2 + b^2
return sqrt(c2)
end
print(pythagorean(3,4))
運行結(jié)果
5
程序說明
在Lua中函數(shù)的定義格式為:
function 函數(shù)名(參數(shù))
...
end
與Pascal語言不同, end不需要與begin配對, 只需要在函數(shù)結(jié)束后打個end就可以了.本例函數(shù)的作用是已知直角三角形直角邊, 求斜邊長度. 參數(shù)a,b分別表示直角邊長,
在函數(shù)內(nèi)定義了local形變量用于存儲斜邊的平方. 與C語言相同, 定義在函數(shù)內(nèi)的代碼不會被直接執(zhí)行, 只有主程序調(diào)用時才會被執(zhí)行.
local表示定義一個局部變量, 如果不加local剛表示c2為一個全局變量, local的作用域是在最里層的end和其配對的關(guān)鍵字之間, 如if ... end, while ... end等。全局變量的作用域是整個程序。
2. 循環(huán)語句
例e03.lua
-- Loops
for i=1,5 do
print("i is now " .. i)
end
運行結(jié)果
i is now 1
i is now 2
i is now 3
i is now 4
i is now 5
程序說明
這里偶們用到了for語句
for 變量 = 參數(shù)1, 參數(shù)2, 參數(shù)3 do
循環(huán)體
end
變量將以參數(shù)3為步長, 由參數(shù)1變化到參數(shù)2
例如:
for i=1,f(x) do print(i) end
for i=10,1,-1 do print(i) end
這里print("i is now " .. i)中，偶們用到了..，這是用來連接兩個字符串的，偶在(1)的試試看中提到的，不知道你們答對了沒有。雖然這里i是一個整型量，Lua在處理的時候會自動轉(zhuǎn)成字符串型，不需偶們費心。
3. 條件分支語句
例e04.lua
-- Loops and conditionals
for i=1,5 do
print(“i is now “ .. i)
if i < 2 then
print(“small”)
elseif i < 4 then
print(“medium”)
else
print(“big”)
end
end
運行結(jié)果
i is now 1
small
i is now 2
medium
i is now 3
medium
i is now 4
big
i is now 5
big
程序說明
if else用法比較簡單, 類似于C語言, 不過此處需要注意的是整個if只需要一個end,哪怕用了多個elseif, 也是一個end.
例如
if op == "+" then
r = a + b
elseif op == "-" then
r = a - b
elseif op == "*" then
r = a*b
elseif op == "/" then
r = a/b
else
error("invalid operation")
end
4.試試看
Lua中除了for循環(huán)以外, 還支持多種循環(huán), 請用while...do和repeat...until改寫本文中的for程序。
數(shù)組的使用
1.簡介
Lua語言只有一種基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu), 那就是table, 所有其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如數(shù)組啦,類啦, 都可以由table實現(xiàn).
2.table的下標(biāo)
例e05.lua
-- Arrays
myData = {}
myData[0] = “foo”
myData[1] = 42
-- Hash tables
myData[“bar”] = “baz”
-- Iterate through the
-- structure
for key, value in myData do
print(key .. “=“ .. value)
end
輸出結(jié)果
0=foo
1=42
bar=baz
程序說明
首先定義了一個table myData={}, 然后用數(shù)字作為下標(biāo)賦了兩個值給它. 這種定義方法類似于C中的數(shù)組, 但與數(shù)組不同的是, 每個數(shù)組元素不需要為相同類型,就像本例中一個為整型, 一個為字符串.
程序第二部分, 以字符串做為下標(biāo), 又向table內(nèi)增加了一個元素. 這種table非常像STL里面的map. table下標(biāo)可以為Lua所支持的任意基本類型, 除了nil值以外.
Lua對Table占用內(nèi)存的處理是自動的, 如下面這段代碼
a = {}
a["x"] = 10
b = a -- `b' refers to the same table as `a'
print(b["x"]) --> 10
b["x"] = 20
print(a["x"]) --> 20
a = nil -- now only `b' still refers to the table
b = nil -- now there are no references left to the table
b和a都指向相同的table, 只占用一塊內(nèi)存, 當(dāng)執(zhí)行到a = nil時, b仍然指向table,
而當(dāng)執(zhí)行到b=nil時, 因為沒有指向table的變量了, 所以Lua會自動釋放table所占內(nèi)存
3.Table的嵌套
Table的使用還可以嵌套，如下例
例e06.lua
-- Table ‘constructor’
myPolygon = {
color=“blue”,
thickness=2,
npoints=4;
{x=0, y=0},
{x=-10, y=0},
{x=-5, y=4},
{x=0, y=4}
}
-- Print the color
print(myPolygon[“color”])
-- Print it again using dot
-- notation
print(myPolygon.color)
-- The points are accessible
-- in myPolygon[1] to myPolygon[4]
-- Print the second point’s x
-- coordinate
print(myPolygon[2].x)
程序說明
首先建立一個table, 與上一例不同的是，在table的constructor里面有{x=0,y=0}, 這是什么意思呢？ 這其實就是一個小table, 定義在了大table之內(nèi), 小table的table名省略了.最后一行myPolygon[2].x，就是大table里面小table的訪問方式.