Lua將其所有的全局變量保存在一個常規的table中,這個table被稱為“環境”。它被保存在全局變量_G中。
1. 全局變量聲明:
Lua中的全局變量不需要聲明就可以使用。盡管很方便,但是一旦出現筆誤就會造成難以發現的錯誤。我們可以通過給_G表加元表的方式來保護全局變量的讀取和設置,這樣就能降低這種筆誤問題的發生幾率了。見如下示例代碼:
1 --該table用于存儲所有已經聲明過的全局變量名
2 local declaredNames = {}
3 local mt = {
4 __newindex = function(table,name,value)
5 --先檢查新的名字是否已經聲明過,如果存在,這直接通過rawset函數設置即可。
6 if not declaredNames[name] then
7 --再檢查本次操作是否是在主程序或者C代碼中完成的,如果是,就繼續設置,否則報錯。
8 local w = debug.getinfo(2,"S").what
9 if w ~= "main" and w ~= "C" then
10 error("attempt to write to undeclared variable " .. name)
11 end
12 --在實際設置之前,更新一下declaredNames表,下次再設置時就無需檢查了。
13 declaredNames[name] = true
14 end
15 print("Setting " .. name .. " to " .. value)
16 rawset(table,name,value)
17 end,
18
19 __index = function(_,name)
20 if not declaredNames[name] then
21 error("attempt to read undeclared variable " .. name)
22 else
23 return rawget(_,name)
24 end
25 end
26 }
27 setmetatable(_G,mt)
28
29 a = 11
30 local kk = aa
31
32 --輸出結果為:
33 --[[
34 Setting a to 11
35 lua: d:/test.lua:21: attempt to read undeclared variable aa
36 stack traceback:
37 [C]: in function 'error'
38 d:/test.lua:21: in function <d:/test.lua:19>
39 d:/test.lua:30: in main chunk
40 [C]: ?
41 --]]
2. 非全局的環境:
全局環境存在一個剛性的問題,即它的修改將影響到程序的所有部分。Lua 5為此做了一些改進,新的特征可以支持每個函數擁有自己獨立的全局環境,而由該函數創建的closure函數將繼承該函數的全局變量表。這里我們可以通過setfenv函數來改變一個函數的環境,該函數接受兩個參數,一個是函數名,另一個是新的環境table。第一個參數除了函數名本身,還可以指定為一個數字,以表示當前函數調用棧中的層數。數字1表示當前函數,2表示它的調用函數,以此類推。見如下代碼:
1 a = 1
2 setfenv(1,{})
3 print(a)
4
5 --輸出結果為:
6 --[[
7 lua: d:/test.lua:3: attempt to call global 'print' (a nil value)
8 stack traceback:
9 d:/test.lua:3: in main chunk
10 [C]: ?
11 --]]
為什么得到這樣的結果呢?因為print和變量a一樣,都是全局表中的字段,而新的全局表是空的,所以print調用將會報錯。
為了應對這一副作用,我們可以讓原有的全局表_G作為新全局表的內部表,在訪問已有全局變量時,可以直接轉到_G中的字段,而對于新的全局字段,則保留在新的全局表中。這樣即便是函數中的誤修改,也不會影響到其他用到全局變量(_G)的地方。見如下代碼:
1 a = 1
2 local newgt = {} --新環境表
3 setmetatable(newgt,{__index = _G})
4 setfenv(1,newgt)
5 print(a) --輸出1
6
7 a = 10
8 print(a) --輸出10
9 print(_G.a) --輸出1
10 _G.a = 20
11 print(a) --輸出10
最后給出的示例是函數環境變量的繼承性。見如下代碼:
1 function factory()
2 return function() return a end
3 end
4 a = 3
5 f1 = factory()
6 f2 = factory()
7 print(f1()) --輸出3
8 print(f2()) --輸出3
9
10 setfenv(f1,{a = 10})
11 print(f1()) --輸出10
12 print(f2()) --輸出3