Lua極簡(jiǎn)入門指南（一）：基礎(chǔ)知識(shí)篇
本文是《Programming in Lua 3rd》讀書(shū)筆記。
Chunks
一個(gè) Chunk 就是一組被執(zhí)行的語(yǔ)句，例如一個(gè)文件或者交互模式下的一行。
標(biāo)識(shí)符（identifiers）
我們應(yīng)該避免使用以 _ 開(kāi)頭并跟上一個(gè)或者多個(gè)大寫字母的字符串來(lái)作標(biāo)識(shí)符，它們被保留作特殊的用途（例如：_VERSION）。
注釋
單行注釋使用
--
多行注釋使用
--[[ 和 --]]
類型簡(jiǎn)介
Lua 存在的數(shù)據(jù)類型包括：
1.nil。此類型只有一個(gè)值 nil。用于表示“空”值。全局變量默認(rèn)為 nil，刪除一個(gè)已經(jīng)賦值的全局變量只需要將其賦值為 nil（對(duì)比 JavaScript，賦值 null 并不能完全刪除對(duì)象的屬性，屬性還存在，值為 null）
2.boolean。此類型有兩個(gè)值 true 和 false。在 Lua 中，false 和 nil 都表示條件假，其他值都表示條件真（區(qū)別于 C/C++ 等語(yǔ)言的是，0 是真）
3.number。雙精浮點(diǎn)數(shù)（IEEE 754 標(biāo)準(zhǔn)），Lua 沒(méi)有整數(shù)類型
4.string。你可以保存任意的二進(jìn)制數(shù)據(jù)到字符串中（包括 0）。字符串中的字符是不可以改變的（需要改變時(shí)，你只能創(chuàng)建一個(gè)新的字符串）。獲取字符串的長(zhǎng)度，可以使用 # 操作符（長(zhǎng)度操作符）。例如：print(#”hello”)。字符串可以使用單引號(hào)，也可以使用雙引號(hào)包裹，對(duì)于多行的字符串還可以使用 [[ 和 ]] 包裹。字符串中可以使用轉(zhuǎn)義字符，例如 \n \r 等。使用 [[ 和 ]] 包裹的字符串中的轉(zhuǎn)義字符不會(huì)被轉(zhuǎn)義
5.userdata。用于保存任意的 C 數(shù)據(jù)。userdata 只能支持賦值操作和比較測(cè)試
6.function。函數(shù)是第一類值（first-class value），我們能夠像使用其他變量一樣的使用函數(shù)（函數(shù)能夠保存在變量中，可以作為參數(shù)傳遞給函數(shù)）
7.thread。區(qū)別于我們常常說(shuō)的系統(tǒng)級(jí)線程
8.table。被實(shí)現(xiàn)為關(guān)聯(lián)數(shù)組（associative arrays），可以通過(guò)任何值來(lái)進(jìn)行索引（nil 除外）。和全局變量一樣，table 中未賦值的域?yàn)?nil，刪除一個(gè)域只需要將其賦值為 nil（實(shí)際上，全局變量就是被放置在一個(gè) table 中）
type 函數(shù)用于返回值的類型：
print(type("Hello World")) --> string
print(type(10.4*3)) --> number
print(type(print)) --> function
print(type(type(X))) --> string
在 Lua 中，任何的變量都可以保存任何的值。
table 使用簡(jiǎn)介
使用構(gòu)造表達(dá)式可以創(chuàng)建一個(gè) table：
-- 創(chuàng)建一個(gè)空的 table
a = {}
-- 創(chuàng)建并初始化一個(gè) table，這里
-- days[1] == "Sunday"
-- days[2] == "Monday"
-- ...
days = { "Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday" }
-- 創(chuàng)建并初始化一個(gè) table，這里
-- a["x"] == 10
-- a["y"] == 20
a = { x = 10, y = 20 }
使用 [] 操作符訪問(wèn) table 的域：
a = {}
k = "x"
a[k] = 10
a["x"] = 20
print(a["y"]) --> nil
a.x = 30
注意，a.name 的語(yǔ)法等價(jià)于 a["name"]。
table 可以用于表示數(shù)組，這時(shí)候索引為整數(shù)，并且從 1（而非 0）開(kāi)始，例如：
a = { 'a', 'b' }
a[1] == 'a'
a[2] == 'b'
長(zhǎng)度操作符可以獲取 table 數(shù)組部分的長(zhǎng)度：
a = {}
a[1] = 1
a[2] = 2
print(#a) --> 2
a.a = 1
a.b = 2
print(#a) --> 2
a = {}
a.a = 1
a.b = 2
print(#a) --> 0
表達(dá)式
算術(shù)操作符
1.+（加）
2.-（減）
3.*（乘）
4./（除）
5.^（冪）
6.%（取模）
任何算術(shù)操作符都試圖將操作數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)值類型，例如：
print(10 + '1') --> 11
關(guān)系操作符
1.<（小于）
2.>（大于）
3.<=（小于等于）
4.>=（大于等于）
5.==（等于）
6.~=（不等于）
兩個(gè)不同類型的值是不相等的，例如：
nil ~= false
table、userdata 類型是通過(guò)引用進(jìn)行比較的，例如：
a = {}; a.x = 1; a.y = 0
b = {}; b.x = 1; b.y = 0
c = a
這里 a 和 c 引用一個(gè)相同的對(duì)象，因此 a == c，但是 a ~= b（即便 a、b 內(nèi)容相同）。
邏輯操作符
1.and
2.or
3.not
邏輯操作符有返回值。對(duì)于 and 操作來(lái)說(shuō)，如果第一個(gè)操作數(shù)為 false 時(shí)返回此操作數(shù)，否則返回第二個(gè)操作數(shù)。對(duì)于 or 操作來(lái)說(shuō)，如果第一個(gè)操作數(shù)不為 false 時(shí)返回此操作數(shù)，否則返回第二個(gè)操作數(shù)。
連接操作符
字符串連接可以使用連接操作符 “..”，例如：
print("Hello " .. "World")
連接操作符試圖將操作數(shù)轉(zhuǎn)化為字符串，例如：
print("number: " .. 1)
語(yǔ)句
多賦值（multiple assignment）支持，例如：
a, b = 1, 2
print(a) --> 1
print(b) --> 2
多賦值的一個(gè)慣用法就是交換兩個(gè)變量的值：
x, y = 1, 2
x, y = y, x
print(x) --> 2
print(y) --> 1
創(chuàng)建局部變量使用 local：
j = 10 -- 全局變量 j
local i = 10 -- 局部變量 i
局部變量的作用域限制于他們聲明的塊（block）。塊（block）包括：
1.控制結(jié)構(gòu)的主體部分
2.函數(shù)體
3.chunk
4.do-end
范例：
if true then
local x = 20
print(x) --> 20
end
print(x) --> nil
我們可以使用 do-end 關(guān)鍵字來(lái)構(gòu)造一個(gè)塊：
do
local x = 20
print(x) --> 20
end
print(x) --> nil
訪問(wèn)局部變量要快于訪問(wèn)全局變量。在 Lua 中有一個(gè)習(xí)慣用法：
local foo = foo
用于創(chuàng)建一個(gè)局部變量并初始化為同名的全局變量。這樣做常常出于兩個(gè)原因：
1.避免某些類型的全局變量被修改
2.提高訪問(wèn)速度
控制結(jié)構(gòu)
if then elseif else
if a < 0 then
a = 0
end
if a < b then
return a
else
return b
end
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
Lua 中沒(méi)有 switch 語(yǔ)句。
while
local i = 1
while a[i] do
print(a[i])
i = i + 1
end
repeat
repeat
line = io.read()
until line ~= ''
print(line)
區(qū)別于 while，repeat 會(huì)先執(zhí)行循環(huán)體，然后判斷測(cè)試條件。
數(shù)值型 for（numeric for）
for 有兩種：
數(shù)值型 for（numeric for）
1.泛型 for（generic for）
2.數(shù)值型 for 的語(yǔ)法如下：
for var = exp1, exp2, exp3 do
<something>
end
這里 exp1 作為 var 的初始值，exp2 為 var 的最大值，exp3 為 var 每次遞增的值，exp3 是可選的，默認(rèn)為 1。范例：
-- 輸出 1 2 3
for i = 1, 3 do
print(i)
end
有一些需要注意的地方：
1.for 中的 exp1、exp2、exp3 只會(huì)被計(jì)算一次值，例如：
for i = 1, f(x) do print(i) end
這里的 f(x) 只會(huì)被調(diào)用一次
2.控制變量 var 只是一個(gè)局部變量
3.不要嘗試去修改控制變量 var 的值（結(jié)果是未知的）
泛型 for
泛型 for 通過(guò)一個(gè)迭代器函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)遍歷，例如：
for k, v in pairs(t) do
print(k, v)
end
這里的 pairs 就是一個(gè)迭代器函數(shù)，此 for 循環(huán)遍歷 table t，每次獲取到的 key 保存在變量 k 中，獲取到的 value 保存在變量 v 中。除了 pairs 還有其他的迭代器可以用：
1.io.lines 可用于迭代文件中的行
2.ipairs 可用于迭代 table 的數(shù)組部分
我們還可以自己編寫迭代器。
break、return、goto
break 語(yǔ)句用于跳出一個(gè)循環(huán)（for、repeat、while）。
return 語(yǔ)句用于為函數(shù)返回結(jié)果。在 Lua 中，return 語(yǔ)句必須是一個(gè)塊的最后一條語(yǔ)句，看一個(gè)例子：
function foo()
-- 語(yǔ)法錯(cuò)誤
return
local i = 1
end
有時(shí)候，我們出于某些原因（例如為了 debug），我們需要在一個(gè)函數(shù)中插入一個(gè) return 語(yǔ)句，這時(shí)候可以這么做：
function foo()
-- ...
do return end
-- ...
end
goto 語(yǔ)句用于在函數(shù)中跳轉(zhuǎn)。goto 語(yǔ)句可以讓執(zhí)行跳轉(zhuǎn)到特定的標(biāo)簽（label）處，例如：
goto quit
print('come on')
::quit::
print('quit')
這里輸出 quit。正如我們看到的，標(biāo)簽的寫法為 ::name::。goto 跳轉(zhuǎn)也是存在限制的：
1.不允許跳轉(zhuǎn)到一個(gè)塊中去
2.不允許跳轉(zhuǎn)到函數(shù)之外去
3.不允許跳入局部變量的作用域中
對(duì)于第三點(diǎn)，看一個(gè)例子：
goto quit
local a
::quit::
print('quit')
這里，會(huì)出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤（jumps into the scope of local 'a'）。但是，有一個(gè)細(xì)節(jié)需要注意，我們先修改上面的例子：
goto quit
local a
::quit::
執(zhí)行成功，沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤。這是因?yàn)榫植孔兞康淖饔糜蚪Y(jié)束于變量定義的塊的最后一個(gè)非 void 語(yǔ)句，而標(biāo)簽被認(rèn)為是一個(gè) void 語(yǔ)句，對(duì)于上面的例子來(lái)說(shuō)，a 的作用域在 ::quit:: 之前就結(jié)束了，因此 goto quit 并沒(méi)有跳入局部變量 a 的作用域中。
利用 goto 可以比較方便的編寫狀態(tài)機(jī)，例如（s1、s2 為狀態(tài)）：
::s1:: do
local c = io.read(1)
if c == '0' then goto s2
elseif c == nil then print'ok'; return
else goto s1
end
end
::s2:: do
local c = io.read(1)
if c == '0' then goto s1
elseif c == nil then print'not ok'; return
else goto s2
end
end
goto s1
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