第一篇 語言
第0章 序言
Lua僅讓你用少量的代碼解決關(guān)鍵問題。
Lua所提供的機(jī)制是C不擅長的：高級(jí)語言，動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)潔，易于測(cè)試和調(diào)試等。
Lua的獨(dú)有特征：
（1）可擴(kuò)展性
（2）簡(jiǎn)單
（3）高效率
（4）與平臺(tái)無關(guān)
第1章 起點(diǎn)
1.1 Chunks
Lua執(zhí)行的每一塊語句，比如一個(gè)文件或者交互模式下的每一行都是一個(gè)Chunk
交互模式下 ?可調(diào)用os.exit()退出
另一個(gè)連接外部chunk的方式是使用dofile函數(shù)，dofile函數(shù)加載文件并執(zhí)行它
loadfile(): 只編譯，不運(yùn)行。
dofile(): 執(zhí)行。
require(): 只執(zhí)行一次，會(huì)保存已經(jīng)加載的文件。
當(dāng)且僅當(dāng)一個(gè)變量不等于nil時(shí)，這個(gè)變量存在。
在運(yùn)行參數(shù)之前，Lua會(huì)查找環(huán)境變量LUA_INIT的值，若存在且值為@filename，Lua將加載指定文件，若不以@開頭，假定為Lua代碼并執(zhí)行它。
第2章 類型和值
Lua認(rèn)為0和空串都是真
盡管字符串和數(shù)字可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換，但兩者不同，10 == “10”是錯(cuò)的。
tonumber()將string轉(zhuǎn)成數(shù)字
tostring()將number轉(zhuǎn)成字符串
函數(shù)是第一類值（和其他變量相同）
標(biāo)準(zhǔn)庫包括：string庫，math庫，debug庫，os庫，table庫，io庫
第3章 表達(dá)式
第6章 再論函數(shù)
6.3 正確的尾調(diào)用 Proper tail calls
Lua可以正確地處理尾調(diào)用。
尾調(diào)用：當(dāng)函數(shù)最后一個(gè)動(dòng)作是調(diào)用另外一個(gè)函數(shù)時(shí)，稱這種調(diào)用為尾調(diào)用。
可以在尾部以較低代價(jià)進(jìn)行遞歸。
第7章 迭代器與泛型for
7.1 迭代器與閉包
Lua中使用函數(shù)來描述迭代器，每次調(diào)用該函數(shù)就返回集合的下一個(gè)元素。閉包機(jī)制可以很容易實(shí)現(xiàn)該任務(wù)。
8. 編譯，運(yùn)行，調(diào)試
dofile
loadfile：編譯代碼為中間碼并且返回編譯后的chunk作為一個(gè)函數(shù)，而不執(zhí)行代碼
loadfile返回nil和錯(cuò)誤信息，使用起來較dofile更自由
loadstring與loadfile相似
都不拋出錯(cuò)誤，只會(huì)返回nil加上錯(cuò)誤信息
Lua中的函數(shù)定義發(fā)生在運(yùn)行時(shí)的賦值而不是發(fā)生在編譯時(shí)。
loadstring(s)()//快速運(yùn)行
loadstring不關(guān)心詞法范圍，總是在全局環(huán)境中編譯他的串
8.1 require函數(shù)
require與dofile完成同樣的功能但有兩點(diǎn)不同
（1）require會(huì)搜索目錄加載文件
（2）require會(huì)判斷是否文件已經(jīng)加載避免重復(fù)加載同一文件。
require的路徑是一個(gè)模式列表
require關(guān)注的問題只有分號(hào)（模式之間的分隔符）和問號(hào)
Lua首先檢查全局變量LUA_PATH是否為一個(gè)字符串，若是，則此串為路徑，否則require使用固定的路徑
8.2 C Packages
Lua在一個(gè)叫l(wèi)oadlib的函數(shù)內(nèi)提供了所有的動(dòng)態(tài)鏈接的功能
用法：
local path = "/usr/local/lua/lib/libXXX.so"
local f = assert(loadlib(path, "luaopen_socket"))
loadlib函數(shù)加載指定的庫并連接到Lua，然而并不打開庫（也就是說沒有調(diào)用初始化函數(shù)）
8.3 錯(cuò)誤
Lua中調(diào)用error("invalid input")拋出錯(cuò)誤
n = assert (io.read("*number"), "invalid input")也可拋出錯(cuò)誤
當(dāng)函數(shù)遇到異常有兩個(gè)基本的動(dòng)作，返回錯(cuò)誤代碼或者拋出錯(cuò)誤
file = assert(io.open("no-file", "r"))
io.open返回的第二個(gè)結(jié)果（錯(cuò)誤信息）作為assert的第二個(gè)參數(shù)
8.4 異常和錯(cuò)誤處理
如果在Lua中需要處理錯(cuò)誤，需要使用pcall函數(shù)封裝你的代碼
if pcall(foo) then
-- no errors while running 'foo'
else
-- foo raised an error
end
8.5 錯(cuò)誤信息和回跟蹤（tracebacks）
當(dāng)pcall返回錯(cuò)誤信息的時(shí)候他已經(jīng)釋放了保存錯(cuò)誤發(fā)生情況的棧的信息。如果想得到traceback，必須在pcall返回以前獲取。xpcall接受兩個(gè)參數(shù)，調(diào)用函數(shù)和錯(cuò)誤處理函數(shù)，當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，Lua會(huì)在棧釋放以前調(diào)用錯(cuò)誤處理函數(shù)，因此可以使用debug庫收集錯(cuò)誤相關(guān)的信息。
常用的debug處理函數(shù)debug與debug.traceback，前者給出Lua的提示符，可以動(dòng)手查看錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)的情況，后者通過traceback創(chuàng)建更多的錯(cuò)誤信息，后者是控制臺(tái)解釋器用來構(gòu)建錯(cuò)誤信息的函數(shù)
print(debug.traceback) ?-- ?隨時(shí)查看當(dāng)前運(yùn)行的traceback信息
第9章 協(xié)同程序
9.1
9.2 管道與過濾器
協(xié)同是一種非搶占式的多線程。
協(xié)同模式下，任務(wù)間的切換代價(jià)較小，與函數(shù)調(diào)用相當(dāng)，因此讀寫可以很好的協(xié)同處理
9.3 用作迭代器的協(xié)同
9.4 非搶占式多線程
不需要同步機(jī)制
第10章 完整示例
10.1 Lua作為數(shù)據(jù)描述語言使用
entry{a='a', b ='b'}
第12章 數(shù)據(jù)文件與持久化
實(shí)現(xiàn)一個(gè)健壯的讀取數(shù)據(jù)文件的程序是很困難的
數(shù)據(jù)描述是Lua的主要應(yīng)用之一
12.1 序列化
第13章 Metatables and Metamethods
（在lua代碼中的普通表，不能作為userdata的metatable。必須使用luaL_newmetatable創(chuàng)建的表才能作為userdata的metatable。）
Lua默認(rèn)創(chuàng)建一個(gè)不帶metatable的新表
t= {}
print(getmetatable(t)) -- print nil
t1 = {}
setmetatable(t, t1)
assert(getmetatable(t) == t1)
任何一個(gè)表都可以是其他一個(gè)表的metatable，一組相關(guān)的表可以共享一個(gè)metatable（描述他們共同的行為）。一個(gè)表也可以是自身的metatable（描述其私有行為）
13.1 算術(shù)運(yùn)算的Metamethods
13.4 表相關(guān)的Metamethods
13.4.1 the __index Metamethod
當(dāng)訪問一個(gè)表中不存在的域，會(huì)觸發(fā)lua解釋器去查找__index Metamethod，如果不存在，返回nil，如果存在則由__index metamethod 返回結(jié)果
__index也可以是一個(gè)表，若是函數(shù)，Lua將table和缺少的域作為參數(shù)調(diào)用這個(gè)函數(shù)
一個(gè)函數(shù)的代價(jià)雖然稍微高點(diǎn)，但提供了更多的靈活性:可以實(shí)現(xiàn)多繼承，隱藏，和其他一些變異的機(jī)制。
13.4.2 the __newindex Metamethod
用于對(duì)表更新，__index則用來對(duì)表訪問。當(dāng)給表的一個(gè)缺少的域賦值，解釋器就會(huì)查找__newindex metamethod：如果存在則調(diào)用這個(gè)函數(shù)而不進(jìn)行賦值操作。如果metamethod是一個(gè)表，解釋器對(duì)指定的那個(gè)表，而不是原始的表進(jìn)行賦值操作。
還有一個(gè)raw函數(shù)可以繞過Metamethod: 如調(diào)用rawset(t,k,v)不調(diào)用任何Metamethod對(duì)表t的k域賦值為v。
13.4.3 有默認(rèn)值的表
在一個(gè)普通的表中任何域的默認(rèn)值都是nil，很容易通過metatables來改變默認(rèn)值
訪問情況的唯一方法就是保持表為空。如果我們想監(jiān)控一個(gè)表的所有訪問情況，我們應(yīng)該為真實(shí)的表創(chuàng)建一個(gè)代理。
該設(shè)計(jì)不允許遍歷表
如果想監(jiān)控多張表，
13.4.4 監(jiān)控表
捕獲對(duì)一個(gè)表的所有
13.4.5 只讀表
采用代理的思想很容易實(shí)現(xiàn)一個(gè)只讀表，需要做的只是當(dāng)我們監(jiān)控到企圖修改表時(shí)拋出錯(cuò)誤。
第14章 環(huán)境
Lua將環(huán)境本身存儲(chǔ)在一個(gè)全局變量_G中，_G._G等于_G
14.1 使用動(dòng)態(tài)名字訪問全局變量
元編程meta-programming
value = _G[varname]
14.2 聲明全局變量
14.3 非全局的環(huán)境
可以使用setfenv函數(shù)來改變一個(gè)函數(shù)的環(huán)境，該函數(shù)接受函數(shù)和新的環(huán)境作為參數(shù)。除了使用函數(shù)本身，還可以指定一個(gè)數(shù)字表示棧頂?shù)幕顒?dòng)函數(shù)，數(shù)字1表示當(dāng)前函數(shù)，數(shù)字2代表調(diào)用當(dāng)前函數(shù)的函數(shù)
第15章 Packages
Lua并沒有提供明確的機(jī)制來實(shí)現(xiàn)packages，主要思想是：像標(biāo)準(zhǔn)庫一樣，使用表來描述package。
15.1 基本方法
都加在package表中
這種使用表來實(shí)現(xiàn)的包和真正的包的功能并不完全相同。
首先，我們對(duì)每一個(gè)函數(shù)定義都必須顯式地在前面加上包的名稱。第二，同一包內(nèi)的函數(shù)相互調(diào)用必須在被調(diào)用的函數(shù)前指定包名。
改進(jìn)方法：
可以使用固定的局部變量名，然后將這個(gè)局部變量賦值給最終的包。
這樣至少可以不再依賴于固定的包名。
15.2 私有成員
缺點(diǎn)：當(dāng)修改函數(shù)的狀態(tài)，必須修改函數(shù)的調(diào)用方式
解決方案：可以將package內(nèi)的所有函數(shù)都聲明為局部的，最后將他們放在最終的表中。
15.3 包與文件
15.4 使用全局表
15.5 其他一些技巧
第16章 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)
16.1 類
如果有a和b兩個(gè)對(duì)象，想讓b作為a的prototype只需要
setmetatable(a, {__index = b})
function Account:new (o)
o = o or {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
return o
end
getmetatable(a).__index.deposit(a, 100)
Account.deposit(a, 100)
16.2 繼承
16.3 多重繼承
實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵：將函數(shù)用作__index,當(dāng)一個(gè)表的metatable存在一個(gè)__index函數(shù)時(shí)。如果Lua調(diào)用一個(gè)原始表中不存在的函數(shù)，Lua將調(diào)用這個(gè)__index指定的函數(shù)，這樣可以用__index實(shí)現(xiàn)在多個(gè)父類中查找子類不存在的域。
16.4 私有性
Lua沒有打算被用來進(jìn)行大型的程序設(shè)計(jì)，其目標(biāo)定于小型到中型的程序設(shè)計(jì)，通常作為大型系統(tǒng)的一部分。
Lua的另一個(gè)目標(biāo)是靈活性，提供程序員元機(jī)制（meta-mechanisms），通過他可以實(shí)現(xiàn)很多不同的機(jī)制。
設(shè)計(jì)思想為：每個(gè)對(duì)象用兩個(gè)表來表示：一個(gè)描述狀態(tài)，另一個(gè)描述操作（或者叫接口），對(duì)象本身通過第二個(gè)表來訪問，也就是說，通過接口來訪問對(duì)象。為了避免未授權(quán)的訪問，表示狀態(tài)的表中不涉及到操作；表示操作的表中也不涉及到狀態(tài)，取而代之的是狀態(tài)被保存在方法的閉包內(nèi)，
16.5 Single-method
第20章 String庫
20.1 模式匹配函數(shù)
20.2 模式
字符類指可以匹配一個(gè)特定字符集合內(nèi)任何字符的模式項(xiàng)。
例：字符類%d匹配任意數(shù)字
模式串
字符類的補(bǔ)集
第四篇 C API
第24章 C API縱覽
C API 是一個(gè)C代碼和Lua進(jìn)行交互的函數(shù)集。由以下幾部分組成：
讀寫Lua全局變量的函數(shù)
調(diào)用Lua函數(shù)的函數(shù)
運(yùn)行Lua代碼片段的函數(shù)
注冊(cè)C函數(shù)然后可以在Lua中被調(diào)用的函數(shù)
等等
C API遵循C語言的語法形式。API中的大部分函數(shù)并不檢查他們參數(shù)的正確性。
API重點(diǎn)放在了靈活性和簡(jiǎn)潔性方面，有時(shí)候以犧牲方便實(shí)用為代價(jià)的。
在C和Lua通信關(guān)鍵內(nèi)容在于一個(gè)虛擬的棧。
棧的使用解決了C和Lua之間兩個(gè)不協(xié)調(diào)的問題。
24.1 第一個(gè)示例程序
lua.h中定義了Lua提供的基礎(chǔ)函數(shù)，其中包括
創(chuàng)建一個(gè)新的Lua環(huán)境的函數(shù)如lua_open
調(diào)用Lua函數(shù)的函數(shù)如lua_pcall
讀取/寫入Lua環(huán)境的全局變量的函數(shù)。
注冊(cè)可以被Lua代碼調(diào)用的新函數(shù)的函數(shù)
等等
所有在lua.h中被定義的都有一個(gè)lua_前綴
luaxlib.h定義了輔助庫提供的函數(shù)，其中所有函數(shù)都以luaL_打頭。輔助庫利用lua.h中提供的基礎(chǔ)函數(shù)提供了更高層次上的抽象；所有Lua標(biāo)準(zhǔn)庫都使用了auxlib。
24.2 堆棧
Lua和C之間交換數(shù)據(jù)時(shí)面臨兩個(gè)問題：動(dòng)態(tài)與靜態(tài)類型系統(tǒng)的不匹配和自動(dòng)與手動(dòng)內(nèi)存管理的不一致。
Lua API沒有定義任何類似lua_Value的類型，替代的方案是：用一個(gè)抽象的棧在lua與C之間交換值。棧中的每一條記錄都可以保存任何lua值
Lua以嚴(yán)格的LIFO規(guī)則來操作棧。當(dāng)調(diào)用Lua時(shí)，只會(huì)改變棧頂部分。C代碼有更多自由，可以查詢棧上的任何元素，甚至在任何一個(gè)位置插入和刪除元素。
24.2.1 壓入元素
void lua_pushnil (lua_State* L)
void lua_pushboolean (lua_State* L, int bool)
void lua_pushnumber (lua_State* L, double n)
void lua_pushlstring (lua_State* L, const char* s, size_t length)//lua字符串
void lua_pushstring (lua_State* L, const char* s)//以/0結(jié)尾
Lua從來不保持一個(gè)指向外部字符串的指針，對(duì)于它保持的所有字符串，Lua要么做一份內(nèi)部的拷貝要么重新利用已經(jīng)存在的字符串。故函數(shù)返回后，可以自由修改或是釋放C中緩沖區(qū)
無論何時(shí)壓入元素到棧上，有責(zé)任確保在棧上有空間來做這件事情。
Lua調(diào)用C的時(shí)候，則至少有20個(gè)空閑的記錄。lua.h中的LUA_MINSTACK宏定義了該常量。
int lua_checkstack ( lua_State* L, int sz);
檢測(cè)棧上是否有足夠需要的空間。
24.2.2 查詢?cè)?/p>
棧中第一個(gè)元素索引為1，-1為棧頂元素
int lua_is... (lua_State* L, int index)
lua_isnumber和lua_isstring函數(shù)不檢查這個(gè)值是否是指定的類型，而是看它是否能被轉(zhuǎn)換成指定的那種類型。
為了從棧中獲得值，使用lua_to*函數(shù)
int lua_toboolean (lua_State* L, int index);
double lua_tonumber (lua_State* L, int index);
const char* lua_toString (lua_State* L, int index);
size_t lua_strlen (lua_State* L, int index);
lua_tostring函數(shù)返回一個(gè)指向字符串的內(nèi)部拷貝的指針。不能修改，只要該指針對(duì)應(yīng)的值在棧內(nèi)，Lua會(huì)保證這個(gè)指針一直有效；
原則：永遠(yuǎn)不要將指向Lua字符串的指針保存到訪問他們的外部函數(shù)中。
24.2.3 其他堆棧操作
int lua_gettop (lua_State* L);//返回堆棧中元素個(gè)數(shù)。
void lua_settop(L, int index);//lua_settop(L, 0)清空堆棧
基于上面函數(shù)，提供
#define lua_pop(L, n) lua_settop(L, -(n) - 1)
void lua_pushvalue (L, int index); // 壓入堆棧上指定索引的一個(gè)拷貝到棧頂
void lua_remove(L, int index);//
void lua_insert(L, int index);
void lua_replace (L, int index);
24.3 C API的錯(cuò)誤處理
Lua中所有結(jié)構(gòu)都是動(dòng)態(tài)的，按需增長，當(dāng)可能時(shí)又會(huì)縮減。因此，內(nèi)存分配失敗的可能性在Lua中是普遍的。
24.3.1 應(yīng)用程序中的錯(cuò)誤處理
運(yùn)行在非保護(hù)模式下，Lua遇錯(cuò)誤后，調(diào)用panic函數(shù)并退出應(yīng)用，可使用lua_atpanic函數(shù)設(shè)置自己的panic函數(shù)。
若不想應(yīng)用退出，必須在保護(hù)模式下運(yùn)行代碼。
所有Lua代碼使用lua_pcall()來運(yùn)行，即使錯(cuò)誤，也返回一個(gè)錯(cuò)誤代碼。
如果也想保護(hù)所有與Lua交互的C代碼，可以使用lua_cpcall
24.3.2 類庫中的錯(cuò)誤處理
C庫函數(shù)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤只要簡(jiǎn)單調(diào)用lua_error，該函數(shù)會(huì)清理所有在Lua中需要被清理的，然后和錯(cuò)誤信息一起回到最初的執(zhí)行l(wèi)ua_pcall的地方。
第25章 擴(kuò)展你的程序
作為配置語言是Lua的一個(gè)重要應(yīng)用。
25.1 表操作
將key與value壓入棧中，同時(shí)table位于idx處，調(diào)用lua_settable(L, idx)
25.2 調(diào)用Lua函數(shù)
（1）將被調(diào)用的函數(shù)入棧
（2）依次將所有參數(shù)入棧
（3）使用lua_pcall調(diào)用函數(shù)
（4）從棧中獲取函數(shù)執(zhí)行返回的結(jié)果
lua_pcall()
25.3 通用的函數(shù)調(diào)用
使用C的vararg來封裝對(duì)Lua函數(shù)的調(diào)用，
第26章 調(diào)用C函數(shù)
擴(kuò)展Lua的基本方法之一：為應(yīng)用程序注冊(cè)新的C函數(shù)到Lua中去
Lua調(diào)用C函數(shù)時(shí)，用來交互的棧不是全局變量，每一個(gè)函數(shù)都有他自己的私有棧。當(dāng)Lua調(diào)用C函數(shù)時(shí)，第一個(gè)參數(shù)總是在這個(gè)私有棧的index=1的位置。
26.1 C函數(shù)
在Lua中注冊(cè)的函數(shù)必須符合原型
typedef int (*lua_CFunction) (lua_State* L);
返回一個(gè)表示返回值個(gè)數(shù)的數(shù)字
函數(shù)在將返回值入棧之前不需要清理?xiàng)?，函?shù)返回之后，Lua自動(dòng)的清除棧中返回結(jié)果下面的所有內(nèi)容。
lua_pushcfunction():獲取指向C函數(shù)的指針，并在Lua中創(chuàng)建一個(gè)function類型的值來表示這個(gè)函數(shù)。
lua_pushcfunction(l, l_sin);
lua_setglobal(l, "mysin");
26.2 C 函數(shù)庫
通常C庫都有一個(gè)外部的用來打開庫的函數(shù)。
luaL_openlib函數(shù)接受一個(gè)C函數(shù)的列表和他們對(duì)應(yīng)的函數(shù)名，并且作為一個(gè)庫在一個(gè)table中注冊(cè)所有這些函數(shù)。
（1）定義庫函數(shù)
（2）聲明一個(gè)luaL_reg數(shù)組，保存所有的函數(shù)和他們對(duì)應(yīng)的名字，且以{NULL,NULL}結(jié)尾
（3）使用luaL_openlib聲明主函數(shù)
luaL_openlib(L, "mylib", mylib, 0)
還可以為庫中所有函數(shù)注冊(cè)公共的upvalues。不需要時(shí)，最后一個(gè)參數(shù)為0.
luaL_openlib返回的時(shí)候，將保存庫的表放到棧內(nèi)。
完成庫的代碼編寫之后，必須將它鏈接到Lua解釋器。最常用的方式是使用動(dòng)態(tài)鏈接庫。
可在lua中直接使用loadlib加載你剛才定義的函數(shù)庫。
mylib = loadlib("fullname-of-your-library", "luaopen_mylib")
然后定義mylib（），將運(yùn)行l(wèi)uaopen_mylib()打開定義的函數(shù)庫。
當(dāng)打開一個(gè)新的狀態(tài)時(shí)，必須打開這個(gè)新定義的函數(shù)庫。
當(dāng)解釋器創(chuàng)建新的狀態(tài)的時(shí)候會(huì)調(diào)用這個(gè)宏
#define LUA_EXTRALIBS {"mylib", XXXXX}
第27章 撰寫C函數(shù)的技巧
27.1 數(shù)組操作
lua_settable ? ? ? ? ? ? ?lua_gettable
出于性能考慮的數(shù)組操作
void lua_rawgeti (lua_State * L, int index, int key)
void lua_rawseti (lua_State * L, int index, int key)
27.2 字符串處理
當(dāng)C函數(shù)接受一個(gè)來自lua的字符串作為參數(shù)時(shí)，有兩個(gè)規(guī)則必須遵守：當(dāng)字符串正在被訪問的時(shí)候不要將其出棧，永遠(yuǎn)不要修改字符串。
27.3 在C函數(shù)中保存狀態(tài)
用于C語言保留一些非局部的數(shù)據(jù)
Lua提供了一個(gè)獨(dú)立地被稱為registry的表，C代碼可以自由使用，但Lua代碼不能訪問。
27.3.1 the registry
registry位于一個(gè)由LUA_REGISTRYINDEX定義的值所對(duì)應(yīng)的假索引的位置。一個(gè)假索引除了他對(duì)應(yīng)的值不在棧中之外，其他都類似于棧中的索引。
第28章 User-defined Types in C
使用C函數(shù)來擴(kuò)展Lua功能。
如何使用C中新類型來擴(kuò)展Lua。
28.1 Userdata
void * lua_newuserdata (lua_State* L, size_t size);
按照指定大小分配一塊內(nèi)存，將對(duì)應(yīng)的userdatum放到棧內(nèi)，并返回內(nèi)存塊的地址。
luaL_checkint()
luaL_argcheck()
28.2 Metatables
