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1 - Lua 语言入门

Lua 的下载与安装

为了编译（注：Lua 本身是一门解释型语言，这里的编译指的是生成 bytecode）和执行 Lua 代码，首先需要获取 Lua 的编译器 luac 以及解释器 lua。

考虑到兼容性，这里直接从源码进行编译。

  • Windows
    • 安装 mingw 并配置必要的环境变量
    • 从 Lua: download 下载最新的源码压缩包并解压
    • 打开根目录下的 Makefile，将 PLAT= guess 修改为 PLAT= mingw
    • 打开 CLI，执行命令 make
    • 将 src 目录下生成的三个文件 lua.exe、luac.exe 和 lua54.dll 移动到合适的地方
  • Linux

    • 使用 sudo apt install lua5.4

    • 或使用官方提供的 shell 脚本：

      curl -L -R -O https://www.lua.org/ftp/lua-5.4.7.tar.gz
tar zxf lua-5.4.7.tar.gz
cd lua-5.4.7
make all test

然后配置好环境变量（如果必要）。

在 CLI 执行 lua -v 以验证安装是否成功，在我的电脑上，输出 Lua 5.4.7 Copyright (C) 1994-2024 Lua.org, PUC-Rio。

交互模式

  • Lua 解释器 lua 支持类似 python 的交互模式：在 CLI 下执行 lua 即可
  • 在交互模式下，所有输入的代码在按下回车后都会被立即执行
  • 可以通过 os.exit() 退出交互模式，或者使用 CTRL+Z（Windows）或 CTRL+D（Linux）

Windows 下：

  • CTRL+C：向当前进程发送 SIGINT，中断当前进程
  • CTRL+Z：向当前进程发送 EOF，代表输入结束
  • CTRL+D：无特殊用途

Linux 下：

  • CTRL+C：向当前进程发送 SIGINT
  • CTRL+Z：向当前进程发送 SIGTSTP，暂停当前进程，可使用 SIGCONT 恢复
  • CTRL+D：向当前进程发送 EOF，代表输入结束

执行 Lua 代码文件

  • 输入 lua <代码文件路径> 以执行预先写好的 Lua 代码文件
  • 输入 lua -i <代码文件路径> 以执行预先写好的 Lua 代码文件，并在执行完毕后进入交互模式，这样就能查看代码执行完毕后各变量的值，对于调试会很有帮助
  • 在交互模式下，执行 dofile("<代码文件路径>") 也能实现同样的效果

标识符

  • 标识符是由任意英文字母、数字和下划线组成的、大小写敏感的字符串，并且不能以数字开头
  • 标识符也不能与 Lua 保留字（关键字）重名，具体可参照官方文档
  • 下划线 + 大写字母的标识符具有特殊用途（如 _VERSION 表示当前 Lua 的版本）

注释

  • 使用 -- abcdefg 进行单行注释

  • 使用 --[[ abcdefg ]] 进行多行注释

  • 小技巧：可以使用

    --[[ 
abcdefg 
--]]

    进行多行注释，这样只需要在最前面加一个 - 就能便捷地取消注释。

分号

分号在 Lua 中并不是必需的，但加上也不会有问题。

全局变量

  • b = 10 将创建一个值为 10 的全局变量 b，其作用域为整个代码文件，可以在该文件的任何地方使用（前提是局部作用域中没有定义重名的变量）
  • 如果不对其赋值，或手动赋值为 nil，则其值为 nil，此时 Lua 的 GC 会自动回收其内存

类型和值

  • Lua 是一种动态类型语言，即，类型信息被存储在值中，而不是与变量相关联
  • 总共有 8 种基本类型：
    • nil
    • boolean
    • number
    • string
    • userdata：对应 C 语言中的 void* 类型，用于保存任意的 C 语言数据
    • function
    • thread
    • table
  • 可以使用 type 函数来获得一个值的类型

nil 类型

  • 使用 nil 类型来表示一个无效值
  • 具有该值的变量不会占用内存（其内存会自动被 GC 回收）

boolean 类型

  • true 和 false 属于 boolean 类型
  • 注意，在条件测试中，除了 false 和 nil 以外的值都被认为是真（包含零以及空字符串），这一点和 C 语言的行为不同

逻辑运算符 not、and、or

  • not 永远返回 boolean 类型的值
    • 根据上面的说明，not 0 的结果为 false
  • and 遵循短路求值原则，当第一个操作数为真时，返回第二个操作数；否则返回第一个操作数
  • or 遵循短路求值原则，当第一个操作数为真时，返回第一个操作数；否则返回第二个操作数

利用上述性质，可以优雅地实现许多简单的功能，如：

  • C 语言中的 max(x, y) 等价于 (x > y) and x or y
    • 实际上这是一种三目运算符的通用表示方法
    • 对于 a ? b : c
    • 在 Lua 中可以写成 a and b or c
  • x = x or v 在 x 未被初始化时将其设置为 v，否则不操作

传递命令行参数

  • 可以在执行代码时传递命令行参数： lua <代码文件路径> a b c

  • 解释器会创建一个名为 arg 的表，其内容如下：

    arg[-1] = "lua"
arg[0] = "<代码文件路径>"
arg[1] = "a"
arg[2] = "b"
arg[3] = "c"