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分类: C/C++

2012-12-04 15:38:20

Lua 是一种 动态类型语言。这意味着变量没有类型,只有值才有类型。语言中不存在类型定义。而所有的值本身携带它们自己的类型信息。

Lua 中的所有值都是一致 (first-class) 的。这意味着所有的值都可以被放在变量里,当作参数传递到另一个函数中,并被函数作为结果返回。

Lua 中有八种基本类型: nil, boolean, number, string, function, userdata, thread, and table. Nil 类型只有一种值 nil ,它的主要用途用于标表识和别的任何值的差异;通常,当需要描述一个无意义的值时会用到它。 Boolean 类型只有两种值:falsetruenilfalse 都能导致条件为假;而另外所有的值都被当作真。 Number 表示实数(双精度浮点数)。(编译一个其它内部数字类型的 Lua 解释器是件很容易的事;比如把内部数字类型改作单精度浮点数或长整型。参见文件 luaconf.h 。) String 表示一串字符的数组。 Lua 是 8-bit clean 的:字符串可以包含任何 8 位字符,包括零结束符 ('\0') (参见 §2.1)。

Lua 可以调用(和处理)用 Lua 写的函数以及用 C 写的函数(参见 §2.5.8).

userdata 类型用来将任意 C 数据保存在 Lua 变量中。这个类型相当于一块原生的内存,除了赋值和相同性判断,Lua 没有为之预定义任何操作。然而,通过使用 metatable (元表) ,程序员可以为 userdata 自定义一组操作(参见 §2.8)。 userdata 不能在 Lua 中创建出来,也不能在 Lua 中修改。这样的操作只能通过 C API。这一点保证了宿主程序完全掌管其中的数据。

thread 类型用来区别独立的执行线程,它被用来实现 coroutine (协同例程)(参见 §2.11)。不要把 Lua 线程跟操作系统的线程搞混。 Lua 可以在所有的系统上提供对 coroutine 的支持,即使系统并不支持线程。

table 类型实现了一个关联数组。也就是说,数组可以用任何东西(除了nil)做索引,而不限于数字。 table 可以以不同类型的值构成;它可以包含所有的类型的值(除 nil 外)。 table 是 lua 中唯一的一种数据结构;它可以用来描述原始的数组、符号表、集合、记录、图、树、等等。用于表述记录时,lua 使用域名作为索引。语言本身采用一种语法糖,支持以 a.name 的形式表示 a["name"]。有很多形式用于在 lua 中创建一个 table (参见 §2.5.7)。

跟索引一样, table 每个域中的值也可以是任何类型(除 nil外)。特别的,因为函数本身也是值,所以 table 的域中也可以放函数。这样 table 中就可以有一些 methods 了 (参见see §2.5.9)。

table, function ,thread ,和 (full) userdata 这些类型的值是所谓的对象:变量本身并不会真正的存放它们的值,而只是放了一个对对象的引用。赋值,参数传递,函数返回,都是对这些对象的引用进行操作;这些操作不会做暗地里做任何性质的拷贝。

库函数 type 可以返回一个描述给定值的类型的字符串。

 

另一个约定是,当正的长括号后面立即跟了一个换行符,这个换行符就不包含在这个字符串内。举个例子,假设一个系统使用 ASCII 码(这时,'a' 编码为 97 ,换行符编码为 10 ,'1' 编码为 49 ),下面五种方式描述了完全相同的字符串:

a = 'alo\n123"'
a = "alo\n123\""
a = '\97lo\10\04923"'
a = [[alo
 123"]]
a = [==[ 
 alo
 123"]==]


注释可以在除字符串内的任何地方是以两横 (--) 开始。如果跟在两横后面的不是一个长括号,这就是一个短注释,它的作用范围直到行末;否则就是一个长注释,其作用范围直到遇到反的长括号。长注释通常被用来临时屏蔽代码块。

1.3 词法约定

标示符:字母(letter)或者下划线开头的字母、下划线、数字序列.最好不要使用下划线加大写字母的标示符,因为Lua的保留字也是这样的。Lua中,letter的含义是依赖于本地环境的。

保留字:以下字符为Lua的保留字,不能当作标识符。

and        break      do         else       elseif

end        false      for        function   if

in         local      nil        not        or

repeat     return     then       true       until

while

注意:Lua是大小写敏感的.

注释:单行注释:--

多行注释:--[[    --]]

--[[

print(10)         -- no action (comment)

--]]


3.5 优先级

从高到低的顺序:

^

not    - (unary)

*      /

+      -

..

<      >      <=     >=     ~=     ==

and

or

除了^..外所有的二元运算符都是左连接的。

a+i < b/2+1          <-->       (a+i) < ((b/2)+1)

5+x^2*8              <-->       5+((x^2)*8)

a < y and y <= z     <-->       (a < y) and (y <= z)

-x^2                 <-->       -(x^2)

x^y^z                <-->       x^(y^z)



4.2 局部变量与代码块(block)

使用local创建一个局部变量,与全局变量不同,局部变量只在被声明的那个代码块内有效。代码块:指一个控制结构内,一个函数体,或者一个chunk(变量被声明的那个文件或者文本串)。

x = 10

local i = 1              -- local to the chunk

 

while i<=x do

    local x = i*2        -- local to the while body

    print(x)             --> 2, 4, 6, 8, ...

    i = i + 1

end

 

if i > 20 then

    local x              -- local to the "then" body

    x = 20

    print(x + 2)

else

    print(x)             --> 10  (the global one)

end

 

print(x)                 --> 10  (the global one)

注意,如果在交互模式下上面的例子可能不能输出期望的结果,因为第二句local i=1是一个完整的chunk,在交互模式下执行完这一句后,Lua将开始一个新的chunk,这样第二句的i已经超出了他的有效范围。可以将这段代码放在do..end(相当于c/c++{})块中。

应该尽可能的使用局部变量,有两个好处:

1. 避免命名冲突

2. 访问局部变量的速度比全局变量更快.

我们给block划定一个明确的界限:do..end内的部分。当你想更好的控制局部变量的作用范围的时候这是很有用的。

do

    local a2 = 2*a

    local d = sqrt(b^2 - 4*a*c)

    x1 = (-b + d)/a2

    x2 = (-b - d)/a2

end            -- scope of 'a2' and 'd' ends here

 

print(x1, x2)


4.3 控制结构语句


控制结构的条件表达式结果可以是任何值,Lua认为falsenil为假,其他值为真。

if语句,有三种形式:

if conditions then

    then-part

end;

 

if conditions then

    then-part

else

    else-part

end;

 

if conditions then

    then-part

elseif conditions then

    elseif-part

..            --->多个elseif

else

    else-part

end;

while语句:

while condition do

    statements;

end;

repeat-until语句:

repeat

    statements;

until conditions;

for语句有两大类:

第一,数值for循环:

for var=exp1,exp2,exp3 do

    loop-part

end

for将用exp3作为stepexp1(初始值)到exp2(终止值),执行loop-part。其中exp3可以省略,默认step=1

有几点需要注意:

1. 三个表达式只会被计算一次,并且是在循环开始前。

for i=1,f(x) do

    print(i)

end

 

for i=10,1,-1 do

    print(i)

end

第一个例子f(x)只会在循环前被调用一次。

2. 控制变量var是局部变量自动被声明,并且只在循环内有效.

for i=1,10 do

    print(i)

end

max = i       -- probably wrong! 'i' here is global

如果需要保留控制变量的值,需要在循环中将其保存

-- find a value in a list

local found = nil

for i=1,a.n do

    if a[i] == value then

       found = i         -- save value of 'i'

       break

    end

end

print(found)

3. 循环过程中不要改变控制变量的值,那样做的结果是不可预知的。如果要退出循环,使用break语句。

 

第二,范型for循环:

前面已经见过一个例子:

-- print all values of array 'a'

for i,v in ipairs(a) do print(v) end

范型for遍历迭代子函数返回的每一个值。

再看一个遍历表key的例子:

-- print all keys of table 't'

for k in pairs(t) do print(k) end

范型for和数值for有两点相同:

1. 控制变量是局部变量

2. 不要修改控制变量的值

再看一个例子,假定有一个表:

days = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday",

              "Thursday", "Friday", "Saturday"}

现在想把对应的名字转换成星期几,一个有效地解决问题的方式是构造一个反向表:

revDays = {["Sunday"] = 1, ["Monday"] = 2,

                     ["Tuesday"] = 3, ["Wednesday"] = 4,

                     ["Thursday"] = 5, ["Friday"] = 6, 

                     ["Saturday"] = 7}

下面就可以很容易获取问题的答案了:

x = "Tuesday"

print(revDays[x])        --> 3

我们不需要手工,可以自动构造反向表

revDays = {}

for i,v in ipairs(days) do

    revDays[v] = i

end

如果你对范型for还有些不清楚在后面的章节我们会继续来学习。





#---- 调试记录

xxg@xxg-desktop:~/1-wire/hellolua/src$ ./luatest
--> Hello LUA, this is my first lua program for yingying!
average = 30
C:crc8-->argument 1, Len = 12, Data = 313233343536, return 0xEC
C:crc8-->argument 1, Len = 16, Data = 3132333435363738, return 0x07
lua: crc8 = EC, 07
C: lua var ret: ScreenWidth = 500, appName = Firefox2, str1 = 313233343536, str2 = 3132333435363738

 --- func = add, arg = ii>i
C: arg_len = 2, ret_len = 1, i
C: lua func ret = 45

 --- func = strtest, arg = ii>s
C: arg_len = 2, ret_len = 1, s
lua: str1 =abcd-10-20
C: lua func ret = abcd-10-20

 --- func = strtest, arg = is>s
C: get string = str
C: arg_len = 2, ret_len = 1, s
lua: str1 =abcd-10-str
C: lua func ret = abcd-10-str

 --- func = strtest, arg = ss>s
C: get string = strtest
C: get string = ctolua
C: arg_len = 2, ret_len = 1, s
lua: str1 =abcd-strtest-ctolua
C: lua func ret = abcd-strtest-ctolua
xxg@xxg-desktop:~/1-wire/hellolua/src$ 

-- controller/admin/network.lua

----- lua字符串库

string.len(s)          返回字符串s的长度;
string.rep(s, n)      返回重复n次字符串s的串;你使用string.rep("a", 2^20)可以创建一个1M bytes的字符串(比如,为了测试需要);
string.lower(s)       将s中的大写字母转换成小写(string.upper将小写转换成大写)。如果你想不关心大小写对一个数组进行排序的话,你可以这样:
                             table.sort(a, function (a, b) return string.lower(a) < string.lower(b) end)
string.upper(s)       将s中的小写字母转换成大写
                            string.upperstring.lower都依赖于本地环境变量。所以,如果你在 European Latin-1环境下,表达式:
                            string.upper("a??o")    --> "A??O"
string.sub(s,i,j)      函数截取字符串s的从第i个字符到第j个字符之间的串。Lua中,字符串的第一个字符索引从1开始。你也可以使用负索引,负索引从字符串的结尾向前计数:-1指向最后一个字符,-2指向倒数第二个,以此类推。所以, string.sub(s, 1, j)返回字符串s的长度为j的前缀;string.sub(s, j, -1)返回从第j个字符开始的后缀。如果不提供第3个参数,默认为-1,因此我们将最后一个调用写为string.sub(s, j);string.sub(s, 2, -2)返回去除第一个和最后一个字符后的子串。
s = "[in brackets]"
print(string.sub(s, 2, -2)) --> in brackets
记住:Lua中的字符串是恒定不变的。string.sub函数以及Lua中其他的字符串操作函数都不会改变字符串的值,而是返回一个新的字符串。一个常见的错误是:
string.sub(s, 2, -2)
认为上面的这个函数会改变字符串s的值。如果你想修改一个字符串变量的值,你必须将变量赋给一个新的字符串:
s = string.sub(s, 2, -2)
string.char函数和string.byte函数用来将字符在字符和数字之间转换。string.char获取0个或多个整数,将每一个数字转换成字符,然后返回一个所有这些字符连接起来的字符串。string.byte(s, i)将字符串s的第i个字符的转换成整数;第二个参数是可选的,缺省情况下i=1。下面的例子中,我们假定字符用ASCII表示:

print(string.char(97)) --> a
i = 99; print(string.char(i, i+1, i+2)) --> cde
print(string.byte("abc")) --> 97
print(string.byte("abc", 2)) --> 98
print(string.byte("abc", -1)) --> 99 

上面最后一行,我们使用负数索引访问字符串的最后一个字符。

Lua提供了string.format()函数来生成具有特定格式的字符串, 函数的第一个参数是格式(formatstring), 之后是对应格式中每个代号的各种数据. 由于格式字符串的存在, 使得产生的长字符串可读性大大提高了. 这个函数的格式很像C语言中的printf().函数string.format在用来对字符串进行格式化的时候,特别是字符串输出,是功能强大的工具。这个函数有两个参数,你完全可以照C语言的printf来使用这个函数。第一个参数为格式化串:由指示符和控制格式的字符组成。指示符后的控制格式的字符可以为:十进制'd';十六进制'x';八进制'o';浮点数'f';字符串's'。在指示符'%'和控制格式字符之间还可以有其他的选项:用来控制更详细的格式,比如一个浮点数的小数的位数:

格式字符串可能包含以下的转义码:

%c - 接受一个数字, 并将其转化为ASCII码表中对应的字符
%d, %i - 接受一个数字并将其转化为有符号的整数格式
%o - 接受一个数字并将其转化为八进制数格式
%u - 接受一个数字并将其转化为无符号整数格式
%x - 接受一个数字并将其转化为十六进制数格式, 使用小写字母
%X - 接受一个数字并将其转化为十六进制数格式, 使用大写字母
%e - 接受一个数字并将其转化为科学记数法格式, 使用小写字母e
%E - 接受一个数字并将其转化为科学记数法格式, 使用大写字母E
%f - 接受一个数字并将其转化为浮点数格式
%g(%G) - 接受一个数字并将其转化为%e(%E, 对应%G)及%f中较短的一种格式
%q - 接受一个字符串并将其转化为可安全被Lua编译器读入的格式
%s - 接受一个字符串并按照给定的参数格式化该字符串

为进一步细化格式, 可以在%号后添加参数. 参数将以如下的顺序读入:

(1) 符号: 一个+号表示其后的数字转义符将让正数显示正号. 默认情况下只有负数显示符号.
(2) 占位符: 一个0, 在后面指定了字串宽度时占位用. 不填时的默认占位符是空格.
(3) 对齐标识: 在指定了字串宽度时, 默认为右对齐, 增加-号可以改为左对齐.
(4) 宽度数值
(5) 小数位数/字串裁切: 在宽度数值后增加的小数部分n, 若后接f(浮点数转义符, 如%6.3f)则设定该浮点数的小数只保留n位, 若后接s(字符串转义符, 如%5.3s)则设定该字符串只显示前n位.

在这些参数的后面则是上述所列的转义码类型(c, d, i, f, ...).


print(string.format("pi = %.4f", PI))
      --> pi = 3.1416
d = 5; m = 11; y = 1990
print(string.format("%02d/%02d/%04d", d, m, y))
        --> 05/11/1990
tag, title = "h1", "a title"
print(string.format("<%s>%s", tag, title, tag))
        -->

a title



第一个例子,%.4f代表小数点后面有4位小数的浮点数。第二个例子%02d代表以固定的两位显示十进制数,不足的前面补0。而%2d前面没有指定0,不足两位时会以空白补足。对于格式串部分指示符得详细描述清参考lua手册,或者参考C手册,因为Lua调用标准C的printf函数来实现最终的功能。

以下是一些例子:
string.format("%%c: %c", 83)            输出S

string.format("%+d", 17.0)              输出+17
string.format("%05d", 17)               输出00017
string.format("%o", 17)                 输出21
string.format("%u", 3.14)               输出3
string.format("%x", 13)                 输出d
string.format("%X", 13)                 输出D
string.format("%e", 1000)               输出1.000000e+03
string.format("%E", 1000)               输出1.000000E+03
string.format("%6.3f", 13)              输出13.000
string.format("%q", "One\nTwo")         输出"One\
                                          Two"
string.format("%s", "monkey")           输出monkey
string.format("%10s", "monkey")         输出    monkey
string.format("%5.3s", "monkey")        输出  mon

byte
函数 string.byte 把字符串里的第 i 个字符转为 ASCII 编码,默认是输出第一个字符的编码(只有一个参数的话),
用法:string.byte (s [, i [, j]])
例子:print(string.byte("abc")), -- 97
print(string.byte("abc", 2)) --98

char
函数 string.char 是把一个 ASCII 编码转换为对应的字符,用法:string.char (asc1, ...)
print(string.char(97))
print(string.char(99, 100, 101))

dump
函数 string.dump 返回一个函数二进制形式的字符串,用法:string.dump (function)
参数 function 是一个 Lua 函数:
function test()
    print("just a test")
end
print(string.dump(test))
函数 string.dump 实现了函数的序列化,函数可以很轻松的传递,并在其他作用域调用。函数 string.dump 出来的二进制字符串,可以用 load 函数反序列回来直接调用。
function test()
    print("just a test")
end
local sd = string.dump(test)
print(sd)
local ls = load(sd)
print(ls)
ls()

find
函数 string.find 查找字符串 s 里第一个符合查找字符 pattern 的位置,用法:string.find (s, pattern [, init [, plain]])
如果找到了目标字符 pattern,则返回它的开始和结束位置:
start, end = string.find("just a test", "st")
print(start, end)
如果没有找到,则返回 nil:
print(string.find("just a test", "dhq.me"))

gmatch
函数 string.gmatch 会返回一个迭代函数,尅通过该函数遍历到一个字符串 s 中所有出现指定匹配模式 pattern 的地方,
用法:string.gmatch (s, pattern)
例如下面是找出字符串 s 里的所有单词:
s = "just a test"
for w in string.gmatch(s, "%a+") do
    print(w)
end

gsub
函数 string.gsub 用于全局字符串替换,字符串 s 里满足匹配模式 pattern 格式的字符都会被替换成 repl 参数的值,
用法:string.gsub (s, pattern, repl [, n])
例如:
print(string.gsub("just a test", "st", "*"))
匹配模式 pattern 可以是一个正则:
s = "num is 1234567890"
print(string.gsub(s, "%d", "*"))
可在函数的最后加上一个可选参数 n,表示指定要替换的次数:
s = "sethook, setlocal, setmetatable, setupvalue, setuservalue"
print(string.gsub(s, "s%a+", "S", 2))

match
函数 string.match 用于查找字符串 s 里第一个匹配对模式 pattern 的值,并返回匹配值,
用法:string.match (s, pattern [, init])
上面参数 init 是可选, 表示查找过程的起点, 默认从 1 开始:
print(string.match("just a test", "test"))
参数 patter 可以是一个正则模式:
t = "today is 2003-5-31"
print(string.match(t, "%d+-%d+-%d+"))
如果 pattern 为空,则返回整个字符串;如果没匹配成功,则返回 nil。
print(string.match("abcdabcd", "a"))

rep
函数 string.rep 返回一个由分隔符 sep 隔开的重复(repeat)n 次字符 s 的字符串,
用法:string.rep (s, n [, sep])
默认的分隔符 sep 是空字符。
print(string.rep("repeat", 3))

reverse
函数 string.reverse 用于倒转一个字符串 s 的排序,用法:string.reverse (s)
例如:
print(string.reverse("reverse"))

sub
函数 string.sub 用于从字符串 s 里截取一个从第 i 个字符到第 j 个字符间的子字符串,用法:string.sub (s, i [, j])
例如:print(string.sub("abcdefg", 2, 5))
参数 i 可以是负数,这种情况下,子串的位置从字符串 s 的最后开始算起:
print(string.sub("abcdefg", -4, -2))
参数 end 省略的话,则会返回从 i 到字符串末尾的子字符串:
print(string.sub("abcdefg", 3))


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