最近要用到 Lua 編程語(yǔ)言，所以學(xué)習(xí)了一些簡(jiǎn)明教程，同時(shí)記錄一下 Lua 編程語(yǔ)言相對(duì)于其他主流編程語(yǔ)言在語(yǔ)法上特殊的地方。其中，在 Lua 中使用Table數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)“面向?qū)ο蟆本幊淌侵攸c(diǎn)。

注釋

-- 單行注釋
--[[
塊注釋，有趣的是這個(gè)注釋標(biāo)記不是對(duì)稱的
--]]

變量

1. 變量沒(méi)有類型，值才有類型，也就是在聲明變量的時(shí)候不需要聲明變量的類型。
2. 數(shù)字只有 double 類型 。
3. 沒(méi)有定義過(guò)的變量值為 nil。
4. 對(duì)于布爾類型，只有 nil 和 false 表示假，其他的值都為真。
5. 默認(rèn)變量都是全局變量，局部變量需要加 local 關(guān)鍵字

操作符

1. Lua 中沒(méi)有 ++ 和 += 這類的運(yùn)算符
2. 不等于號(hào)是 ~=
3. 字符串鏈接符是 ..
4. 條件表達(dá)的“與”、“或”、“非”分別是and,or,not

控制語(yǔ)句

if-else 分支

i = 10
if i = 0 then
-- do something
elseif i > 5 and i < 10 then
-- do something
else
-- do something 
end

while 循環(huán)

i = 0
while i < 100 do
  -- do something
  i = i + 1
end

until 循環(huán)

sum = 2
repeat
  sum = sum ^ 2
until sum > 100

for 循環(huán)

for i=1, 100, 2 do
-- do something
end

函數(shù)

函數(shù)可以作為返回值返回

function add(x)
  return function(y) y + x end
end

addOne = add(1)
addOne(1) -- 2

可以返回多個(gè)值，同時(shí)默認(rèn)為全局函數(shù)。

值得注意的是 Lua 的函數(shù)參數(shù)不支持默認(rèn)值，這也為 Lua 程序的重構(gòu)帶來(lái)了一些麻煩。

Table

Table 是 Lua 中重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它是由一系列的 key-value 鍵值對(duì)組成。Lua 中的數(shù)組也是一種特殊的 Table，它下標(biāo)從 1 開始，而且在一個(gè)數(shù)組中可以有不同類型的成員。

變量對(duì)于 Table 的引用是弱引用，也就是說(shuō) Table 是獨(dú)立于變量存在的，只有當(dāng)沒(méi)有任何一個(gè)變量引用這個(gè) Table 的時(shí)候，Lua 的垃圾回收機(jī)制才會(huì)把這個(gè) Table 從內(nèi)存中回收。這個(gè)特性對(duì)于在 Lua 中實(shí)現(xiàn)“面向?qū)ο蟆币埠苤匾?/p>

-- 定義和訪問(wèn)
person = {name = "jack", age =24}
person.name = "black"
person.age = 20

-- 另一種定義和訪問(wèn)
person2 = {['name']="green", ['age']=30}
person2['name'] = "tom"
person2['age'] = 10

-- 數(shù)組
arr = {1,2,3,4,5}
arr = {[1]=1,[2]=2,[3]=3,[4]=4,[5]=5} -- 與上面的定義等價(jià)

MetaTable 和 MetaMethod

Lua 中每個(gè)值都有一套預(yù)定義的操作集合，這個(gè)集合就是 MateTable ，MetaTable 中預(yù)定義的方法就是 MetaMethod。table和 userdata 有各自獨(dú)立的 MetaTable，從而可以利用這一特性實(shí)現(xiàn)“面向?qū)ο蟆本幊獭６渌愋偷闹祫t共享屬于該類型的一個(gè) MetaTable。

面向?qū)ο?/h1>

Lua 可以通過(guò)使用 Table 這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο缶幊?。但是這種面向?qū)ο蟛⒉皇腔陬悾?code>Class）的，而是基于原型（prototype）的。這個(gè)原型就是我們定義好的一個(gè) Table，其他對(duì)象就可以通過(guò)這個(gè)原型衍生出來(lái)。

定義原型

首先定義一個(gè) Table 當(dāng)作我們的原型，并定義一個(gè)成員變量

Account = { balance = 0 }

這樣原型就定義好了，由于 Table 是獨(dú)立于變量存在的， 只要不把 Account 變量設(shè)為 nil ，那么就這個(gè)原型就一直存在。在這個(gè)原型中有一個(gè) balance 的成員變量。

定義成員方法

緊接上面的代碼，我們可以定義一個(gè)成員方法

function Account.withdraw(self, v)
  self.balance = self.balance - v
end

其中 Account.withdraw 是一個(gè)語(yǔ)法糖， 相當(dāng)于在 Account 的 Table 中定義了一個(gè) withdraw 的字段，而它的內(nèi)容就是一個(gè)方法，上面的寫法等價(jià)于：

Account = {
  withdraw = function (self, v)
    self.balance = self.balance - v
  end 
}

在這個(gè)方法中使用了 self 關(guān)鍵字，它就是指這個(gè) Table 本身，它有可能是這個(gè)原型，也可能是由這個(gè)原型衍生出的對(duì)象。

同時(shí)我們可以在定義成員方法時(shí)使用 : 語(yǔ)法糖，默認(rèn)傳入 self 提高編碼效率。例如：

function Account:withdraw(v)
 self.balance = self.balance - v
end

生成對(duì)象

對(duì)象其實(shí)也是一個(gè) Table , 只不過(guò)這個(gè) Table 并不是空的，而是基于一個(gè)原型產(chǎn)生的?；谠偷?Table 就是利用上面的 MetaTable 來(lái)實(shí)現(xiàn)的。同樣基于上面的代碼實(shí)現(xiàn)一個(gè)產(chǎn)生基于 Account 原型的對(duì)象的方法new：

function Account:new(o)
  if o == nil then
    o = {}
  end
  
  setmetatable(o, self) -- 綁定原型

  self.__index = self --索引原型，方便使用點(diǎn)號(hào)

  return o
end

這個(gè)方法的關(guān)鍵就是在對(duì)象的 MetaTable 中添加了原型 Account。這樣當(dāng)我們要訪問(wèn)對(duì)象 o 這個(gè)中的某個(gè)未定義的字段時(shí)，Lua 就會(huì)去查找它的 MetaTable 中是否有這個(gè)字段，由于我們綁定了原型，這樣就能找到原型中的這個(gè)字段。比如，我們并沒(méi)有為 o 定義 withdraw 方法，所以當(dāng)我們?cè)L問(wèn) o 的 withdraw 字段時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn) o 本身的 Table 并沒(méi)有這個(gè)字段，然后去查找它的 MetaTable，這樣就能訪問(wèn)到原型，也就是 Account 的 withdraw 的實(shí)現(xiàn)。

派生

由原有的原型派生出新的原型在 Lua 中實(shí)現(xiàn)起來(lái)也不難，因?yàn)樵鸵彩?Table， 我們只要為這個(gè) Table 添加新的字段，或者為原有字段定義新的內(nèi)容就行了，例如：

SpecialAccount = Account:new{limit = 100}

-- 重新定義 withdraw 方法
function SpecialAccount:withdraw(v)
  if v < self.limit then
    self.balance = self.balance - v
  end
end

在上面的代碼中就從 Account 原型中派生出了一個(gè)新的原型，其中添加了一個(gè)新的limit成員變量和重新定義了withdraw成員方法。

參考資料

1. LUA簡(jiǎn)明教程
2. Lua 5.1 參考手冊(cè)
3. Lua 程序設(shè)計(jì)