1. 編譯:
Lua中提供了dofile函數,它是一種內置的操作,用于運行Lua代碼塊。但實際上dofile只是一個輔助函數,loadfile才是真正的核心函數。相比于dofile,loadfile只是從指定的文件中加載Lua代碼塊,然后編譯這段代碼塊,如果有編譯錯誤,就返回nil,同時給出錯誤信息,但是在編譯成功后并不真正的執行這段代碼塊。因此,我們可以將dofile實現為:
1 function dofile(filename)
2 local f = assert(loadfile(filename))
3 return f()
4 end
這里如果loadfile執行失敗,assert函數將直接引發一個錯誤。通過dofile的代碼,我們還可以看出,如果打算多次運行一個文件中的Lua代碼塊,我們可以只執行loadfile一次,之后多次運行它返回的結果即可,這樣就可以節省多次編譯所帶來的開銷。這一點也是loadfile和dofile在性能上的區別。
Lua中還提供了另外一種動態執行Lua代碼的方式,即loadstring函數。顧名思義,相比于loadfile,loadstring的代碼源來自于其參數中的字符串,如:
f = loadstring("i = i + 1")
此時f就變成了一個函數,每次調用時就執行"i = i + 1",如:
1 i = 0
2 f()
3 print(i) --將輸出1
4 f()
5 print(i) --將輸出2
loadstring確實是一個功能強大的函數,但是由此而換來的性能開銷也是我們不得不考慮的事情。所以對于很多常量字符串如果仍然使用loadstring方式,那就沒有太大意義了,如上面的例子f = loadstring("i = i + 1"),因為我們完全可以通過f = function () i = i + 1 end的形式取而代之。而后者的執行效率要遠遠高于前者。畢竟后者只編譯一次,而前者則在每次調用loadstring時均被編譯。對于loadstring,我們還需要注意的是,該函數總是在全局環境中編譯它的字符串,因此它將無法文件局部變量,而是只能訪問全局變量,如:
1 i = 32
2 local i = 0
3 f = loadstring("i = i + 1; print(i)")
4 g = function() i = i + 1; print(i) end
5 f() --f函數中的i為全局變量i,因此輸出33
6 g() --g函數中的i為局部變量i,因此輸出1
對于loadstring返回的函數,如果需要對一個表達式求值,則必須在其之前添加return,這樣才能構成一條語句,返回表達式的值,如:
1 i = 32
2 f = loadstring("i = i + 1; return i * 2")
3 print(f()) --輸出66
4 print(f()) --輸出68。由于loadstring返回的就是正規的函數,因此可以被反復調用。
Lua將所有獨立的程序塊視為一個匿名函數的函數體,并且該匿名函數還具有可變長實參,因此在調用loadstring時,可以為其傳遞參數,如:
1 local i = 30
2 --下面的...表示變長實參,將值賦給局部變量x。
3 local f = assert(loadstring("local x = ...; return (x + 10) * 2"))
4 for i = 1, 20 do
5 print(string.rep("*",f(i)))
6 end
2. C代碼:
上一小節介紹的是動態加載Lua代碼,而事實上,Lua本身也支持動態加載C動態庫中的代碼,要完成該操作,我們需要借助于Lua內置的系統函數package.loadlib。該函數有兩個字符串參數,分別是動態庫的全文件名和該庫包含的函數名稱,典型的調用代碼如下:
local path = "/usr/local/lib/test.so"
local f = package.loadlib(path,"test_func")
由于loadlib是非常底層的函數,因為在調用時必須提供完整的路徑名和函數名稱。
3. 錯誤:
Lua作為一種嵌入式腳本語言,在發生錯誤時,不應該只是簡單的退出或崩潰。相反,一旦有錯誤發生,Lua就應該結束當前程序塊并返回到應用程序。
在Lua中我們可以通過error()函數獲取錯誤消息,如:
print "enter a number:"
n = io.read("*number")
if not n then error("invalid input") end
上面代碼中的最后一行我們可以通過Lua提供的另外一個內置函數assert類輔助完成,如:
print "enter a number:"
n = assert(io.read("*number"),"invalid input")
assert函數將檢查其第一個參數是否為true,如果是,則簡單的返回該參數,否則就引發一個錯誤。第二個參數是可選字符串。
對于所有的編程語言而言,錯誤處理都是一個非常重要的環節。在實際的開發中,沒有統一的指導原則,只能是在遇到問題后,經過縝密的分析在結合當時的應用場景,最后結合自己的經驗再給出錯誤的具體處理方式。在有些情況下,我們可以直接返回錯誤碼,而在另外一些情況下,則需要直接拋出錯誤,讓開發者能夠快速定位導致錯誤的代碼源。
4. 錯誤處理與異常:
Lua提供了錯誤處理函數pcall,該函數的第一個參數為需要“保護執行”的函數,如果該函數執行失敗,pcall將返回false及錯誤信息,否則返回true和函數調用的返回值。見如下代碼:
1 function foo()
2 local a = 10
3 print(a[2])
4 end
5
6 r, msg = pcall(foo)
7 if r then
8 print("This is ok.")
9 else
10 print("This is error.")
11 print(msg)
12 end
13 --輸出結果為:
14 --This is error.
15 --d:/test.lua:3: attempt to index local 'a' (a number value)
我們也可以給pcall函數直接傳遞匿名函數,如:
1 r, msg = pcall(function() error({code = 121}) end)
2 if r then
3 print("This is ok.")
4 else
5 print("This is error.")
6 print(msg.code)
7 end
8 --輸出結果為:
9 --This is error.
10 --121
5. 錯誤消息與追溯:
通常在錯誤發生時,希望得到更多的調試信息,而不是只有發生錯誤的位置。至少等追溯到發生錯誤時和函數調用情況,顯示一個完整的函數調用棧軌跡。要完成這一功能,我們需要使用Lua提供的另外一個內置函數xpcall。該函數除了接受一個需要被調用的函數之外,還接受第二個參數,即錯誤處理函數。當發生錯誤時,Lua會在調用棧展開前調用錯誤處理函數。這樣,我們就可以在這個函數中使用debug庫的debug.traceback函數,它會根據調用棧來構建一個擴展的錯誤消息。如:
1 function errorFunc()
2 local a = 20
3 print(a[10])
4 end
5
6 function errorHandle()
7 print(debug.traceback())
8 end
9
10 if xpcall(errorFunc,errorHandle) then
11 print("This is OK.")
12 else
13 print("This is error.")
14 end
15
16 --輸出結果為:
17 --[[stack traceback:
18 d:/test.lua:7: in function <d:/test.lua:6>
19 d:/test.lua:3: in function <d:/test.lua:1>
20 [C]: in function 'xpcall'
21 d:/test.lua:10: in main chunk
22 [C]: ?
23 This is error.
24 --]]