Lua快速入门

一、Lua概述

1.1 Lua是什么

Lua 是一个小巧精妙的脚本语言，诞生于巴西的大学实验室，这个名字在葡萄牙语里的含义是“美丽的月亮”。Lua开发小组的目标是开发一种小巧、高效且能够很好地和C语言一起工作的编程语言。在脚本语言领域，Lua是最快、最高效的脚本语言之一，因为它有资格作为游戏开发的备选方案。

1.2 脚本语言

1.3 编程语言

机器语言：0和1,人类几乎没办法阅读、理解
汇编语言：由一些特定指令构成，学习成本比较高；在底层做一些驱动，体积小，运行效率高
高级语言：c、c++、java、php、python、javascript等

下面呢,我们着重看一下什么是编译类语言,什么是解释类语言:

编译类语言: 先通过高级语言把我们的程序写出来,然后再通过编译器编译成我们的目标机器语言,就是计算机所能认识的0或1
解释类语言: 由解释器完成。

接下来,我们比较一下这两种语言的优缺点:

编译类语言: 运行效率高
解释类语言: 更灵活; 缺点呢就是运行效率低。

而脚本语言呢？
摘自百度百科上一句话:
一个脚本通常是解释执行而非编译。脚本语言通常都有简单、易学、易用的特性，目的就是希望能让程序员快速完成程序的编写工作。

所以我理解的是: 脚本语言是一种解释型语言,例如Python、lua、javascript等等,它不象c\c++等可以编译成二进制代码,以可执行文件的形式存在，脚本语言不需要编译，可以直接用，由解释器来负责解释。

二、Lua特性

Lua是一门嵌入式的脚本语言，如果你Lua当成开发独立应用程序时使用的语言，那可能要让你失望了。

可移植
良好的嵌入式
尺寸非常小
效率很高
能穿过针孔的语言,“小而精” 就是我最大的特点！

三、Lua 应用场景

如今我已是游戏领域使用最广泛的脚本语言之一

其他领域

web应用：Open2Resty使用我Lua扩展Nginx服务器的功能，使用者仅需要编写Lua代码就能轻松完成业务逻辑。值得一提的是，这个项目的作者是中国人章亦春。
Redis原子性： Redis服务提供Lua脚本。
Adobe Photoshop Lightroom 也是使用Lua编写的插件。

游戏领域
C\C++语言实现的服务器引擎内核，其中包括最核心的功能，比如网络收发、数据库查询、游戏主逻辑循环等。以下将这一层简称为引擎层。
向引擎层注册一个Lua主逻辑脚本，当接收到用户数据时，将数据包放到Lua脚本中进行处理，主逻辑脚本主要是一个大的函数表，可以根据接收到的协议包的类型，调用相关的函数进行处理。以下将这一层简称为脚本层。
引擎层向脚本层提供很多API，能方便地调用引擎层的操作，比如脚本层处理完逻辑之后调用引擎层的接口应答数据等。

四、Lua环境安装

4.1 在 Windows 上搭建环境

4.1.1 进入Lua官网：http://www.lua.org——下载Lua

4.1.2 点击——下载 /download

4.1.3 点击——获取一个二进制文件 /get a binary

4.1.4 进入新界面，点击左侧的Download

4.1.5 选择自己需要的文件进行下载

解压lua并配置环境变量【根据自己的路径进行配置】

测试是否配置成功

五、Lua编译器选择

5.1 下载idea并配置

idea是一个java语言非常受好评的编辑器,但是并不是只支java.

5.2 安装emmylua插件

安装完成后打开File->Settings->Plugins在其中输入emmylua点击右边的install安装并重启idea

也可以手动安装插件
https://plugins.jetbrains.com/search?products=idea&search=lua

选择下载完的lua插件，重启IDEA即可

5.3 创建Lua项目

六、Lua 基本语法

6.1 注释

单行注释
两个减号是单行注释:

-- 我是单行注释

多行注释

--[[
多行注释
多行注释
--]]

6.2 标示符

Lua 标示符用于定义一个变量，函数获取其他用户定义的项。标示符以一个字母 A 到 Z 或 a 到 z或下划线 _ 开头后加上 0 个或多个字母，下划线，数字（0 到 9）。

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 不允许使用特殊字符如 @, $, 和 % 来定义标示符。 Lua 是一个区分大小写的编程语言。因此在 Lua中 Runoob 与 runoob 是两个不同的标示符。以下列出了一些正确的标示符：

mohd         zara    abc     move_name   a_123
myname50     _temp  j       a23b9       retVal

6.3 关键词

以下列出了 Lua 的保留关键词。保留关键字不能作为常量或变量或其他用户自定义标示符：

一般约定，以下划线开头连接一串大写字母的名字（比如 _VERSION）被保留用于 Lua 内部全局变量。

6.4 全局变量

在默认情况下，变量总是认为是全局的。
全局变量不需要声明，给一个变量赋值后即创建了这个全局变量，访问一个没有初始化的全局变量也不会出错，只不过得到的结果是：nil。

> print(b)
nil
> b=10
> print(b)
10
>

如果你想删除一个全局变量，只需要将变量赋值为nil。

b = nil
print(b) --> nil

七、Lua 数据类型

Lua 是动态类型语言，变量不要类型定义,只需要为变量赋值。值可以存储在变量中，作为参数传递或结果返回。
Lua 中有 8 个基本类型分别为：nil、boolean、number、string、userdata、function、thread 和
table。

函数 type 能够返回一个值或一个变量所属的类型。

print(type("hello world")) -->output:string
print(type(print))         -->output:function
print(type(true))          -->output:boolean
print(type(360.0))         -->output:number
print(type(nil))           -->output:nil

7.1 nil（空）

nil 是一种类型，Lua 将 nil 用于表示“无效值”。一个变量在第一次赋值前的默认值是 nil，将 nil 赋予给一个全局变量就等同于删除它。

local num
print(num)  -->output:nil
num = 100
print(num)  -->output:100

7.2 boolean（布尔）

布尔类型，可选值 true/false；Lua 中 nil 和 false 为“假”，其它所有值均为“真”。比如 0 和空字符串就是“真”；C 或者 Perl 程序员或许会对此感到惊讶。

local a = true
local b = 0
local c = nil
if a thenprint("a")     -->output:a
elseprint("not a") --这个没有执行
end
if b thenprint("b")     -->output:b
elseprint("not b") --这个没有执行
end
if c thenprint("c")     --这个没有执行
else
print("not c")     -->output:not cend

7.3 number（数字）

Number 类型用于表示实数，和 C/C++ 里面的 double 类型很类似。可以使用数学函数math.floor（向下取整）和 math.ceil（向上取整）进行取整操作。

local order = 3.99
local score = 98.01
print(math.floor(order)) -->output:3
print(math.ceil(score))  -->output:99

7.4 string（字符串）

Lua 中有三种方式表示字符串:
1、使用一对匹配的单引号。例：‘hello’。
2、使用一对匹配的双引号。例：“abclua”。
3、字符串还可以用一种长括号（即[[ ]]）括起来的方式定义。我们把两个正的方括号（即[[）间插入 n个等号定义为第 n 级正长括号。就是说，0 级正的长括号写作 [[ ，一级正的长括号写作 [=[，如此等等。反的长括号也作类似定义；

举个例子，4 级反的长括号写作 ]====]。一个长字符串可以由任何一级的正的长括号开始，而由第一个碰到的同级反的长括号结束。整个词法分析过程将不受分行限制，不处理任何转义符，并且忽略掉任何不同级别的长括号。这种方式描述的字符串可以包含任何东西，当然本级别的反长括号除外。例：[[abc\nbc]]，里面的 "\n" 不会被转义。

local str1 = 'hello world'
local str2 = "hello lua"
local str3 = [["add\name",'hello']]
local str4 = [=[string have a [[]].]=]print(str1) -->output:hello world
print(str2) -->output:hello lua
print(str3) -->output:"add\name",'hello'
print(str4) -->output:string have a [[]].

在 Lua 实现中，Lua 字符串一般都会经历一个“内化”（intern）的过程，即两个完全一样的 Lua 字符串在 Lua 虚拟机中只会存储一份。每一个 Lua 字符串在创建时都会插入到 Lua 虚拟机内部的一个全局的哈希表中。这意味着

创建相同的 Lua 字符串并不会引入新的动态内存分配操作，所以相对便宜（但仍有全局哈希表查询的销），
内容相同的 Lua 字符串不会占用多份存储空间，
已经创建好的 Lua 字符串之间进行相等性比较时是 O(1) 时间度的开销，而不是通常见到的O(n) .

7.5 table (表)

Table 类型实现了一种抽象的“关联数组”。“关联数组”是一种具有特殊索引方式的数组，索引通常是字符串（string）或者 number 类型，但也可以是除 nil 以外的任意类型的值。

local corp = {web = "www.google.com", --索引为字符串，key = "web",-- value = "www.google.com"telephone = "12345678", --索引为字符串staff = {"Jack", "Scott", "Gary"}, --索引为字符串，值也是一个表100876, --相当于 [1] = 100876，此时索引为数字-- key = 1, value = 100876100191, --相当于 [2] = 100191，此时索引为数字[10] = 360,           --直接把数字索引给出["city"] = "Beijing"    --索引为字符串
}print(corp.web)            -->output:www.google.com
print(corp["telephone"])  -->output:12345678
print(corp[2])              -->output:100191
print(corp["city"])       -->output:"Beijing"
print(corp.staff[1])        -->output:Jack
print(corp[10])             -->output:360

在内部实现上，table 通常实现为一个哈希表、一个数组、或者两者的混合。具体的实现为何种形式，动态依赖于具体的 table 的键分布特点。

7.6 function (函数)

在 Lua 中，函数也是一种数据类型，函数可以存储在变量中，可以通过参数传递给其他函数，还可以作为其他函数的返回值。

local function foo()print("in the function")--dosomething()local x = 10local y = 20return x + y
end
local a = foo --把函数赋给变量
print(a())
-->output:
in the function
30-- 第二中写法
--foo = function()
--    print("in the  function")
--    local x = 20
--    local y = 30
--    return x+y
--end-- 第三种写法
--local foo = function()
--    print("in the  function")
--    local x = 20
--    local y = 30
--    return x+y
--
--end

7.7 thread（线程）

在 Lua 里，最主要的线程是协同程序（coroutine）。它跟线程（thread）差不多，拥有自己独立的栈、局部变量和指令指针，可以跟其他协同程序共享全局变量和其他大部分东西。

线程跟协程的区别：线程可以同时多个运行，而协程任意时刻只能运行一个，并且处于运行状态的协程只有被挂起（suspend）时才会暂停。

7.8 userdata（自定义类型）

userdata 是一种用户自定义数据，用于表示一种由应用程序或 C/C++ 语言库所创建的类型，可以将任意 C/C++ 的任意数据类型的数据（通常是 struct 和指针）存储到 Lua 变量中调用。

八、Lua 表达式

8.1 算术运算符

Lua 的算术运算符如下表所示：

print(1 + 2)          -->打印 3
print(5 / 10)         -->打印 0.5。 这是Lua不同于c语言的
print(5.0 / 10)       -->打印 0.5。 浮点数相除的结果是浮点数
-- print(10 / 0)      -->注意除数不能为0，计算的结果会出错
print(2 ^ 10)         -->打印 1024。 求2的10次方
local num = 1357
print(num % 2)        -->打印 1
print((num % 2) == 1) -->打印 true。 判断num是否为奇数
print((num % 5) == 0) -->打印 false。判断num是否能被5整数

8.2 关系运算符

示例代码：test2.lua

print(1 < 2)   -->打印 true
print(1 == 2)  -->打印 false
print(1 ~= 2)  -->打印 true
local a, b = true, false
print(a == b)  -->打印 false

注意：Lua 语言中“不等于”运算符的写法为：~=
在使用“==”做等于判断时，要注意对于 table, userdate 和函数， Lua 是作引用比较的。也就是说，只有当两个变量引用同一个对象时，才认为它们相等。可以看下面的例子：

local a = { x = 1, y = 0}
local b = { x = 1, y = 0}
if a == b thenprint("a==b")
elseprint("a~=b")
end
--->output:
a~=b

由于 Lua 字符串总是会被“内化”，即相同内容的字符串只会被保存一份，因此 Lua 字符串之间的相等性比较可以简化为其内部存储地址的比较。这意味着 Lua 字符串的相等性比较总是为 O(1). 而在其他编程语言中，字符串的相等性比较则通常为 O(n)，即需要逐个字节（或按若干个连续字节）进行比较。

8.3 逻辑运算符

Lua 中的 and 和 or 是不同于 c 语言的。在 c 语言中，and 和 or 只得到两个值 1 和 0，其中 1 表示真，0 表示假。而 Lua 中 and 的执行过程是这样的：

a and b 如果 a 为 nil，则返回 a，否则返回 b;
a or b 如果 a 为 nil，则返回 b，否则返回 a。

示例代码：test3.lua

local c = nil
local d = 0
local e = 100
print(c and d) -->打印 nil
print(c and e) -->打印 nil
print(d and e) -->打印 100
print(c or d)  -->打印 0
print(c or e)  -->打印 100
print(not c)   -->打印 true
print(not d)   -->打印 false

注意：所有逻辑操作符将 false 和 nil 视作假，其他任何值视作真，对于 and 和 or，“短路求值”，对于 not，永远只返回 true 或者 false。

8.4 字符串连接

在 Lua 中连接两个字符串，可以使用操作符“..”（两个点）。如果其任意一个操作数是数字的话，Lua 会将这个数字转换成字符串。注意，连接操作符只会创建一个新字符串，而不会改变原操作数。也可以使用 string 库函数 string.format 连接字符串。

print("Hello " .. "World") -->打印 Hello World
print(0 .. 1) -->打印 01str1 = string.format("%s-%s","hello","world")
print(str1)   -->打印 hello-worldstr2 = string.format("%d-%s-%.2f",123,"world",1.21)
print(str2)   -->打印 123-world-1.21

由于 Lua 字符串本质上是只读的，因此字符串连接运算符几乎总会创建一个新的（更大的）字符串。这意味着如果有很多这样的连接操作（比如在循环中使用 .. 来拼接最终结果），则性能损耗会非常大。在这种情况下，推荐使用 table 和 table.concat() 来进行很多字符串的拼接，例如：

local pieces = {}
for i, elem in ipairs(my_list) dopieces[i] = my_process(elem)
end
local res = table.concat(pieces)

当然，上面的例子还可以使用 LuaJIT 独有的 table.new 来恰当地初始化 pieces 表的空间，以避免该表的动态生长。这个特性我们在后面还会详细讨论。

8.5 优先级

Lua 操作符的优先级如下表所示(从高到低)：

示例：

local a, b = 1, 2
local x, y = 3, 4
local i = 10
local res = 0
res = a + i < b/2 + 1 -->等价于res = (a + i) < ((b/2) + 1)
res = 5 + x^2*8       -->等价于res = 5 + ((x^2) * 8)
res = a < y and y <=x -->等价于res = (a < y) and (y <= x)

若不确定某些操作符的优先级，就应显示地用括号来指定运算顺序。这样做还可以提高代码的可读性。

九、Lua变量

变量在使用前，需要在代码中进行声明，即创建该变量。编译程序执行代码之前编译器需要知道如何给语句变量开辟存储区，用于存储变量的值。Lua 变量有三种类型：全局变量、局部变量、表中的域。
Lua 中的变量全是全局变量，那怕是语句块或是函数里，除非用 local 显式声明为局部变量。局部变量的作用域为从声明位置开始到所在语句块结束。变量的默认值均为 nil。

-- test.lua 文件脚本
a = 5 -- 全局变量
local b = 5 -- 局部变量
function joke()c = 5 -- 全局变量local d = 6 -- 局部变量
endjoke()
print(c,d) --> 5 nildolocal a = 6 -- 局部变量b = 6 -- 对局部变量重新赋值print(a,b); --> 6 6
end
print(a,b) --> 5 6

执行以上实例输出结果为：

$ lua test.lua
5 nil
6 6
5 6

十、Lua 循环

很多情况下我们需要做一些有规律性的重复操作，因此在程序中就需要重复执行某些语句。
一组被重复执行的语句称之为循环体，能否继续重复，决定循环的终止条件。
循环结构是在一定条件下反复执行某段程序的流程结构，被反复执行的程序被称为循环体。
循环语句是由循环体及循环的终止条件两部分组成的。

10.1 Lua 语言提供了以下几种循环处理方式：

--while(a < 100)
--    do
--    print("a的值为:",a)
--    a = a + 1
--    if a == 30 then
--        break
--    end
--end

--for i = 1, 10 do
--    print(i)
--end--days = {"sunday","monday","tuesday"}
--for i,v in ipairs(days) do
--   print(v)
--end

-- repeat until
--
--
--a  = 10
--repeat
-- print("a的值为:" , a)
--  a  =  a+1
--
--until(a > 15)

10.2 循环控制语句

循环控制语句用于控制程序的流程，以实现程序的各种结构方式。
Lua 支持以下循环控制语句：

--goto
--
--local a = 1
--::wcc::print(" ---- goto   lable ------")
--
--
--a = a + 1
--if  a < 3 then
--    goto wcc
--end

10.3 无限循环

在循环体中如果条件永远为 true 循环语句就会永远执行下去，以下以 while 循环为例：
实例

while( true )
doprint("循环将永远执行下去")
end

十一、Lua 流程控制

Lua 编程语言流程控制语句通过程序设定一个或多个条件语句来设定。在条件为 true 时执行指定程序代码，在条件为 false 时执行其他指定代码。
以下是典型的流程控制流程图：

--if  (布尔表达式)
--then
--
--
--end--a = 10
--if a < 20
--then
--    print("a < 20")
--else
--    print("a ~< 20")
--
--end--a  = 20
--if a == 10
--then
--    print("a == 10")
--elseif a == 20
--then
--    print("a == 20")
--elseif a == 100
--then
--    print("a == 100")
--else
--    print("没有匹配值")
--end

十二、Lua 函数

在 Lua 中，函数是一种对语句和表达式进行抽象的主要机制。函数既可以完成某项特定的任务，也可以只做一些计算并返回结果。在第一种情况中，一句函数调用被视为一条语句；而在第二种情况中，则将其视为一句表达式。
示例代码：

print("hello world!")    -- 用 print() 函数输出 hello world！
local m = math.max(1, 5) -- 调用数学库函数 max，-- 用来求 1,5 中的最大值，并返回赋给变量 m

使用函数的好处：

降低程序的复杂性：把函数作为一个独立的模块，写完函数后，只关心它的功能，而不再考虑函数里面的细节。
增加程序的可读性：当我们调用 math.max() 函数时，很明显函数是用于求最大值的，实现细节就不关心了。
避免重复代码：当程序中有相同的代码部分时，可以把这部分写成一个函数，通过调用函数来实现这部分代码的功能，节约空间，减少代码长度。
隐含局部变量：在函数中使用局部变量，变量的作用范围不会超出函数，这样它就不会给外界带来干扰。

12.1 函数定义

Lua 使用关键字 function 定义函数，语法如下：

function function_name (arc) -- arc 表示参数列表，函数的参数列表可以为空-- body
end

上面的语法定义了一个全局函数，名为 function_name . 全局函数本质上就是函数类型的值赋给了一个全局变量，即上面的语法等价于

function_name = function (arc)-- body
end

由于全局变量一般会污染全局名字空间，同时也有性能损耗（即查询全局环境表的开销），因此我们应当尽量使用“局部函数”，其记法是类似的，只是开头加上 local 修饰符：

local function function_name (arc)-- body
end

由于函数定义本质上就是变量赋值，而变量的定义总是应放置在变量使用之前，所以函数的定义也需要放置在函数调用之前。
示例代码：

local function max(a, b) --定义函数 max，用来求两个数的最大值，并返回local temp = nil --使用局部变量 temp，保存最大值if(a > b) thentemp = aelsetemp = bendreturn temp --返回最大值
end
local m = max(-12, 20) --调用函数 max，找去 -12 和 20 中的最大值
print(m) --> output 20

如果参数列表为空，必须使用 () 表明是函数调用。
示例代码：

local function func() --形参为空print("no parameter")
end
func() --函数调用，圆扩号不能省
--> output：
no parameter

在定义函数要注意几点：

利用名字来解释函数、变量的目的，使人通过名字就能看出来函数、变量的作用。
每个函数的长度要尽量控制在一个屏幕内，一眼可以看明白。
让代码自己说话，不需要注释最好。

由于函数定义等价于变量赋值，我们也可以把函数名替换为某个 Lua 表的某个字段，例如

function foo.bar(a, b, c)-- body ...
end

此时我们是把一个函数类型的值赋给了 foo 表的 bar 字段。换言之，上面的定义等价于

foo.bar = function (a, b, c)print(a, b, c)
end

对于此种形式的函数定义，不能再使用 local 修饰符了，因为不存在定义新的局部变量了。

12.2 函数的参数

按值传递
Lua 函数的参数大部分是按值传递的。值传递就是调用函数时，实参把它的值通过赋值运算传递给形参，然后形参的改变和实参就没有关系了。在这个过程中，实参是通过它在参数表中的位置与形参匹配起来的。
示例代码：

local function swap(a, b) --定义函数swap,函数内部进行交换两个变量的值local temp = aa = bb = tempprint(a, b)end
local x = "hello"
local y = 20
print(x, y)
swap(x, y)  --调用swap函数
print(x, y) --调用swap函数后，x和y的值并没有交换-->output
hello 20
20 hello
hello 20

在调用函数的时候，若形参个数和实参个数不同时，Lua 会自动调整实参个数。调整规则：若实参个数大于形参个数，从左向右，多余的实参被忽略；若实参个数小于形参个数，从左向右，没有被实参初始化的形参会被初始化为 nil。
示例代码：

local function fun1(a, b) --两个形参，多余的实参被忽略掉print(a, b)
end
local function fun2(a, b, c, d) --四个形参，没有被实参初始化的形参，用nil初始化print(a, b, c, d)
endlocal x = 1
local y = 2
local z = 3fun1(x, y, z) -- z被函数fun1忽略掉了，参数变成 x, y
fun2(x, y, z) -- 后面自动加上一个nil，参数变成 x, y, z, nil-->output
1 2
1 2 3 nil

变长参数
上面函数的参数都是固定的，其实 Lua 还支持变长参数。若形参为 ... , 表示该函数可以接收不同长度的参数。访问参数的时候也要使用 ... 。
示例代码：

local function func( ... ) -- 形参为 ... ,表示函数采用变长参数local temp = {...} -- 访问的时候也要使用 ...local ans = table.concat(temp, " ") -- 使用 table.concat 库函数对数-- 组内容使用 " " 拼接成字符串。print(ans)
end
func(1, 2) -- 传递了两个参数
func(1, 2, 3, 4) -- 传递了四个参数-->output
1 2
1 2 3 4

值得一提的是，LuaJIT 2 尚不能 JIT 编译这种变长参数的用法，只能解释执行。所以对性能敏感的代码，应当避免使用此种形式。

具名参数
Lua 还支持通过名称来指定实参，这时候要把所有的实参组织到一个 table 中，并将这个 table 作为唯一的实参传给函数。

示例代码：

local function change(arg) -- change 函数，改变长方形的长和宽，使其各增长一倍arg.width = arg.width * 2arg.height = arg.height * 2return arg
end
local rectangle = { width = 20, height = 15 }
print("before change:", "width =", rectangle.width,"height =", rectangle.height)
rectangle = change(rectangle)
print("after change:", "width =", rectangle.width,"height =", rectangle.height)
-->output
before change: width = 20 height = 15
after change: width = 40 height = 30

按引用传递
当函数参数是 table 类型时，传递进来的是实际参数的引用，此时在函数内部对该 table 所做的修改，会直接对调用者所传递的实际参数生效，而无需自己返回结果和让调用者进行赋值。我们把上面改变长方形长和宽的例子修改一下。
示例代码：

function change(arg) --change函数，改变长方形的长和宽，使其各增长一倍arg.width = arg.width * 2 --表arg不是表rectangle的拷贝，他们是同一个表arg.height = arg.height * 2
end -- 没有return语句了local rectangle = { width = 20, height = 15 }
print("before change:", "width = ", rectangle.width,"height = ", rectangle.height)
change(rectangle)
print("after change:", "width = ", rectangle.width,"height =", rectangle.height)--> output
before change: width = 20 height = 15
after change: width = 40 height = 30

在常用基本类型中，除了 table 是按址传递类型外，其它的都是按值传递参数。用全局变量来代替函数参数的不好编程习惯应该被抵制，良好的编程习惯应该是减少全局变量的使用。

12.3 函数返回值

Lua 具有一项与众不同的特性，允许函数返回多个值。Lua 的库函数中，有一些就是返回多个值。
示例代码：使用库函数 string.find ，在源字符串中查找目标字符串，若查找成功，则返回目标字符串在源字符串中的起始位置和结束位置的下标。

local s, e = string.find("hello world", "llo")
print(s, e) -->output 3 5

返回多个值时，值之间用“,”隔开。
示例代码：定义一个函数，实现两个变量交换值

local function swap(a, b) -- 定义函数 swap，实现两个变量交换值return b, a -- 按相反顺序返回变量的值
end
local x = 1
local y = 20
x, y = swap(x, y) -- 调用 swap 函数
print(x, y)       --> output 20 1

当函数返回值的个数和接收返回值的变量的个数不一致时，Lua 也会自动调整参数个数。
调整规则：若返回值个数大于接收变量的个数，多余的返回值会被忽略掉；若返回值个数小于参数个数，从左向右，没有被返回值初始化的变量会被初始化为 nil。
示例代码：

function init() --init 函数 返回两个值 1 和 "lua"return 1, "lua"
end
x = init()
print(x)
x, y, z = init()
print(x, y, z)
-->output
1
1 lua nil

当一个函数有一个以上返回值，且函数调用不是一个列表表达式的最后一个元素，那么函数调用只会产生一个返回值, 也就是第一个返回值。
示例代码：

local function init() -- init 函数 返回两个值 1 和 "lua"return 1, "lua"
end
local x, y, z = init(), 2 -- init 函数的位置不在最后，此时只返回 1
print(x, y, z) -->output 1 2 nil
local a, b, c = 2, init() -- init 函数的位置在最后，此时返回 1 和 "lua"
print(a, b, c) -->output 2 1 lua

函数调用的实参列表也是一个列表表达式。考虑下面的例子：

local function init()return 1, "lua"
end
print(init(), 2) -->output 1 2
print(2, init()) -->output 2 1 lua

如果你确保只取函数返回值的第一个值，可以使用括号运算符，例如

local function init()return 1, "lua"
end
print((init()), 2) -->output 1 2
print(2, (init())) -->output 2 1

值得一提的是，如果实参列表中某个函数会返回多个值，同时调用者又没有显式地使用括号运算符来筛选和过滤，则这样的表达式是不能被 LuaJIT 2 所 JIT 编译的，而只能被解释执行。

十三、Lua 字符串

字符串或串(String)是由数字、字母、下划线组成的一串字符。
Lua 语言中字符串可以使用以下三种方式来表示：

单引号间的一串字符。
双引号间的一串字符。
[[ 与 ]] 间的一串字符。

以上三种方式的字符串实例如下：

string1 = "Lua"
print("\"字符串 1 是\"",string1)
string2 = 'runoob.com'
print("字符串 2 是",string2)
string3 = [["Lua 教程"]]
print("字符串 3 是",string3)

转义字符用于表示不能直接显示的字符，比如后退键，回车键，等。如在字符串转换双引号可以使用"""。

13.1 字符串操作

string.upper(argument):字符串全部转为大写字母。
string.lower(argument):字符串全部转为小写字母。
string.gsub(mainString,findString,replaceString,num)在字符串中替换。
string.find (str, substr, [init, [end]])在一个指定的目标字符串中搜索指定的内容(第三个参数为索引),返回其具体位置。不存在则返回 nil。
string.reverse(arg)字符串反转
string.format(...)返回一个类似printf的格式化字符串
string.char(arg) 和 string.byte(arg[,int])
string.len(arg)计算字符串长度。
string.rep(string, n)返回字符串string的n个拷贝.. 链接两个字符串
string.gmatch(str, pattern)回一个迭代器函数，每一次调用这个函数，返回一个在字符串 str 找到的下一个符合 pattern 描述的子串。如果参数 pattern 描述的字符串没有找到，迭代函数返回nil。
string.match()只寻找源字串str中的第一个配对. 参数init可选, 指定搜寻过程的起点, 默认为1。

-- string.byte     ascll
--print(string.byte("abc",1,3))
--print(string.byte("b"))
--
--
---- string.char
--print(string.char(98,97))
--
--str="hello lua"
---- 字符串转大写
--print(string.upper(str))
---- 字符串转小写
--print(string.lower(str))
--
---- 字串长度
--print(string.len(str))-- 字串查询
--print(string.find(str,"lua"))
--print(string.find(str,"lua",2))   -- 从索引为2得位置开始匹配-- 字符串匹配
--print(string.match(str,"wcc"))-- 字符串拷贝
--print(string.rep("adsadfa",3))-- 字符串截取   字符串  开始  结束
--print(string.sub(str,2  ,5))
--print(string.sub(str,2))-- 字符串替换
--print(string.gsub("lua lua lua","lua","hello"))
--print(string.gsub("lua lua lua","lua","hello",2))字符串反转
print(string.reverse(str))print("==============")ab={"a","b"}
for i, v in ipairs(ab) doprint(v)
end

十四、Lua 数组

Lua并没有提供专门的数组对象来对数组进行操作，但是我们可以使用table来实现数组。

14.1 定义数组

不同于table表，初始化数组时不需要填写key，而数组始终使用数字作为其key：

1 arr = {1, "abc", 2, true}--定义数组
2 print(arr[1])--注意索引从 1 开始

我们要特别注意的就是Lua中数组的索引是从1开始的。

14.2 使用内置方法处理数组

Lua为我们提供了一些标准的方法来处理数组，我们来具体看看。
table.insert
强指定的值插入到指定的位置，如下：

 arr = {}for i = 1, 5 dotable.insert(arr,1,i)
endfor key, var in ipairs(arr) doprint(key, var)
end

我们看下输出：

我们每次都是把数据插入到第一个位置，所以以前的元素都会后移，故打印出来的值的结果就是从5到1。
table.maxn
获取数组最大的索引值，由于lua索引是从1开始的，所以最大的索引值就是数组元素的总数。
还有其他的操作方法大家可以参考帮助，最后需要特别注意的一点是，小心不要操作到不存在的索引，会导致运行卡死。

table.maxn  --获取数组最大索引
arr = {1,2,3,4,5,6}
print(#arr)
print(table.maxn(arr))-- 不要在lua table 中使用nil 值传递

14.3 获取数组长度

在Lua中可以使用“#”号和table.maxn两种方法来获取数组的长度，我们看看他们之间的区别：

arr = {1,2,3,4,5,6}
print(#arr)--6
print(table.maxn(arr))--6arr[9] = 9
print(#arr)--6
print(table.maxn(arr))--9

都仅统计数字key的长度；
#号是表示从1递增到空项的长度；
table.maxn是表示所有数字key中最大的那个key的索引值；

十五、Lua 迭代器

“迭代器”就是一种可以遍历一种集合中所有元素的机制。在Lua中迭代器以函数的形式表示，即没掉用一次函数，即可返回集合中的“下一个”元素。迭代器的实现可以借助于闭合函数实现，闭合函数能保持每次调用之间的一些状态。

Lua中内置得迭代函数

pairs
ipairs

pairs与ipairs的区别

1.pairs既能遍历数组形式的表也能遍历键值对形式的表，ipairs只能遍历数组形式的表

--tab={key="a",key2="b"}
--for k,v in pairs(tab) do
-- print(v)
--end
--for k,v in ipairs(tab) do
-- print(v)
--end

2.pairs会遍历所有不为nil的元素（如果遇到nil则跳过当前元素继续遍历下一个），ipairs从索引1开始遍历遇到nil则停止遍历

--tab={1,nil,3}
--for k,v in pairs(tab) do
-- print(v)
--end
--for k,v in ipairs(tab) do
-- print(v)
--end

十六、Lua table(表)

table 是 Lua 的一种数据结构用来帮助我们创建不同的数据类型，如：数组、字典等。
Lua table 使用关联型数组，你可以用任意类型的值来作数组的索引，但这个值不能是 nil。
Lua table 是不固定大小的，你可以根据自己需要进行扩容。
Lua也是通过table来解决模块（module）、包（package）和对象（Object）的。例如string.format表示使用"format"来索引 table string。

16.1 table(表)的构造

构造器是创建和初始化表的表达式。表是Lua特有的功能强大的东西。最简单的构造函数是{}，用来创建一个空表。可以直接初始化数组:

-- 初始化表
mytable = {}
-- 指定值
mytable[1]= "Lua"
-- 移除引用
mytable = nil
-- lua 垃圾回收会释放内存

当我们为 table a 并设置元素，然后将 a 赋值给 b，则 a 与 b 都指向同一个内存。如果 a 设置为 nil ，b 同样能访问 table 的元素。如果没有指定的变量指向a，Lua的垃圾回收机制会清理相对应的内存。
以下实例演示了以上的描述情况：

-- 简单的 table
mytable = {}
print("mytable 的类型是 ",type(mytable))
mytable[1]= "Lua"
mytable["wow"] = "修改前"
print("mytable 索引为 1 的元素是 ", mytable[1])
print("mytable 索引为 wow 的元素是 ", mytable["wow"])-- alternatetable和mytable的是指同一个 table
alternatetable = mytable
print("alternatetable 索引为 1 的元素是 ", alternatetable[1])
print("mytable 索引为 wow 的元素是 ", alternatetable["wow"])
alternatetable["wow"] = "修改后"
print("mytable 索引为 wow 的元素是 ", mytable["wow"])-- 释放变量
alternatetable = nil
print("alternatetable 是 ", alternatetable)-- mytable 仍然可以访问
print("mytable 索引为 wow 的元素是 ", mytable["wow"])
mytable = nil
print("mytable 是 ", mytable)

16.2 Table 操作

以下列出了 Table 操作常用的方法：

16.3 Table 连接

我们可以使用 concat() 输出一个列表中元素连接成的字符串:
实例

--fruits = {"banana","orange","apple"}
--print(table.concat(fruits))
--print(table.concat(fruits,","))
--print(table.concat(fruits,",",2,3))

16.4 插入和移除

以下实例演示了 table 的插入和移除操作:

-- 插入移除
--fruits = {"banana","orange","apple"}
---- 在末尾插入元素
--table.insert(fruits,"mango")
---- 在索引2 得位置添加水果
--table.insert(fruits,2,"grapes")
--
--table.remove(fruits)
--
--for k,v in pairs(fruits) do
-- print(v)
--end
--

16.5 Table 排序

以下实例演示了 sort() 方法的使用，用于对 Table 进行排序：
实例

--fruits = {"banana","orange","apple"}
--for k,v in pairs(fruits) do
--  print(v)
--end
--print("============")
--table.sort(fruits)
--
--for k,v in pairs(fruits) do
--  print(v)
--end

16.6 Table 最大值

table.maxn 在 Lua5.2 之后该方法已经不存在了，我们定义了 table_maxn 方法来实现。
以下实例演示了如何获取 table 中的最大值：

tab = {[1] = 2,[2] = 6,[4]=34,[26] = 5}
function table_maxn(t)local mn = nilfor k,v in pairs(t) doif (mn == nil) thenmn = vendif (mn < v) thenmn = vendendreturn mn
end
print("table 最大值:",table_maxn(tab))

十七、Lua 模块与包

模块类似于一个封装库，从 Lua 5.1 开始，Lua 加入了标准的模块管理机制，可以把一些公用的代码放在一个文件里，以 API 接口的形式在其他地方调用，有利于代码的重用和降低代码耦合度。

require 函数
Lua 提供了一个名为 require 的函数用来加载模块。要加载一个模块，只需要简单地调用 require"file" 就可以了，file 指模块所在的文件名。这个调用会返回一个由模块函数组成的 table，并且还会定义一个包含该 table 的全局变量。

在 Lua 中创建一个模块最简单的方法是：创建一个table，并将所有需要导出的函数放入其中，最后返回这个 table 就可以了。相当于将导出的函数作为 table 的一个字段，在 Lua 中函数是第一类值，提供了天然的优势。

-- 文件名为 module.lua
-- 定义一个名为 module 的模块
module = {}
-- 定义一个常量
module.constant = "这是一个常量"
-- 定义一个函数
function module.func1()
io.write("这是一个公有函数！\n")
end
local function func2()
print("这是一个私有函数！")
end
function module.func3()
func2()
end
return module

十八、Lua 元表(Metatable)

在 Lua table 中我们可以访问对应的 key 来得到 value 值，但是却无法对两个 table 进行操作(比如相加)。因此 Lua 提供了元表(Metatable)，允许我们改变 table 的行为，每个行为关联了对应的元方法。

在 Lua 5.1 语言中，元表 (metatable) 的表现行为类似于 C++ 语言中的操作符重载，例如我们可以重载"add" 元方法 (metamethod)，来计算两个 Lua 数组的并集；或者重载 “index” 方法，来定义我们自己的 Hash 函数。Lua 提供了两个十分重要的用来处理元表的方法，如下：

setmetatable(table, metatable)：此方法用于为一个表设置元表。
getmetatable(table)：此方法用于获取表的元表对象。

18.1 元表的元方法

由于那几个运算符使用类似，所以就不单独说明了，接下来说 call， tostring， index， newindex四个元方法。

除了操作符之外，如下元方法也可以被重载，下面会依次解释使用方法：

local mt = {}
mt.__add = function(t1,t2) --注意是两个下划线，不要写错了local temp = {}for _,v in pairs(t1) dotable.insert(temp,v)endfor _,v in pairs(t2) dotable.insert(temp,v)endreturn temp
end
local t1 = {1,2,3}
local t2 = {2}-- 设置t1的 元素为mt
setmetatable(t1,mt)local t3 = t1 + t2for k,v in pairs(t3) doprint(v)
end
-- 1. 查看t1 是否 有元表 如果有 则查看t1 的元表是否有——add 的方法 如果有就调用
-- 2. 查看t2 是否有元表 如果有 则查看t1 的元表是否有——add 的方法 如果有就调用
-- 3. 若都没有则会报错

tostring

local mt = {}
mt.__tostring = function(t)local s = "{"for i,v in ipairs(t) doif (i > 1) thens = s.."," -- 字符串拼接ends = s..vends = s.."}"return s
end
t = {1,2,3}
-- 将t的元素设置为mt
setmetatable(t,mt)
print(t)
-- {1,2,3,4}

__call

--local mt = {}
--mt.__call = function(mytable,...)
-- -- 输出所有参数
-- for _,v in ipairs{...} do
-- print(v)
-- end
--end
--
--t = {}
--
--setmetatable(t,mt)
--
--t(1,2,3)

__index

local mt = {}
mt.__index = function(t,key)return "it is "..key
end
t = {1,2,3}
--print(t.key)
setmetatable(t,mt)
print(t.key)

十九、Lua 协程

19.1 为什么需要协程？

我们都知道多线程，当需要同时执行多项任务的时候，就会采用多线程并发执行。拿手机支付举例子，当收到付款信息的时候，需要查询数据库来判断余额是否充足，然后再进行付款。

造成原因：

系统线程会占用非常多的内存空间
过多的线程切换会占用大量的系统时间

协程并没有增加线程数量，只是在线程的基础之上通过分时复用的方式运行多个协程

19.2 什么是协程

协程，英文Coroutines，是一种比线程更加轻量级的存在。正如一个进程可以拥有多个线程一样，一个线程也可以拥有多个协程。

最重要的是，协程不是被操作系统内核所管理，而完全是由程序所控制（也就是在用户态执行）。
这样带来的好处就是性能得到了很大的提升，不会像线程切换那样消耗资源。

19.3 Lua实现协程

基本语法

lua 中实现面向对象编程
在任意指定的时刻只有一个协同程序在运行，有点类似同步多线程、

co = coroutine.create(function(i)print(i);end
)
coroutine.resume(co, 1) -- 1
print(coroutine.status(co)) -- dead
print("----------")
co = coroutine.wrap(function(i)print(i);end
)
co(1)
print("----------")co2 = coroutine.create(function()for i=1,10 doprint(i)if i == 3 thenprint(coroutine.status(co2)) --runningprint(coroutine.running()) --thread:XXXXXXendcoroutine.yield()endend
)
coroutine.resume(co2) --1
coroutine.resume(co2) --2
coroutine.resume(co2) --3
print(coroutine.status(co2)) -- suspended
print(coroutine.running())
print("----------")

深入理解

function foo (a)print("foo 函数输出", a)return coroutine.yield(2 * a) -- 返回 2*a 的值
end
co = coroutine.create(function (a , b)print("第一次协同程序执行输出", a, b) -- co-body 1 10local r = foo(a + 1)print("第二次协同程序执行输出", r)local r, s = coroutine.yield(a + b, a - b) -- a，b的值为第一次调用协同程序时传入print("第三次协同程序执行输出", r, s)return b, "结束协同程序" -- b的值为第二次调用协同程序时传入end)print("main", coroutine.resume(co, 1, 10)) -- true, 4
print("--分割线----")
print("main", coroutine.resume(co, "r")) -- true 11 -9
print("---分割线---")
print("main", coroutine.resume(co, "x", "y")) -- true 10 end
print("---分割线---")
print("main", coroutine.resume(co, "x", "y")) -- cannot resume dead coroutine
print("---分割线---")

以上实例接下如下：

调用resume，将协同程序唤醒,resume操作成功返回true，否则返回false；
协同程序运行；
运行到yield语句；
yield挂起协同程序，第一次resume返回；（注意：此处yield返回，参数是resume的参数）
第二次resume，再次唤醒协同程序；（注意：此处resume的参数中，除了第一个参数，剩下的参数将作为yield的参数）
yield返回；
协同程序继续运行；
如果使用的协同程序继续运行完成后继续调用 resume方法则输出：cannot resume deadcoroutine

resume 和 yield 的配合强大之处在于，resume处于主程中，它将外部状态（数据）传入到协同程序内部；而 yield 则将内部的状态（数据）返回到主程中。

二十、Lua 文件io

Lua I/O 库用于读取和处理文件。分为简单模式（和C一样）、完全模式。

简单模式（simple model）拥有一个当前输入文件和一个当前输出文件，并且提供针对这些文件相关的操作。
完全模式（complete model）使用外部的文件句柄来实现。它以一种面对对象的形式，将所有的文件操作定义为文件句柄的方法

简单模式在做一些简单的文件操作时较为合适。但是在进行一些高级的文件操作的时候，简单模式就显得力不从心。例如同时读取多个文件这样的操作，使用完全模式则较为合适。

20.1 简单模式

-- 以只读方式打开文件
file = io.open("test.lua", "r")
-- 设置默认输入文件为 test.lua
io.input(file)
-- 输出文件第一行
print(io.read())
-- 关闭打开的文件
io.close(file)
-- 以附加的方式打开只写文件
file = io.open("test.lua", "a")
-- 设置默认输出文件为 test.lua
io.output(file)
-- 在文件最后一行添加 Lua 注释
io.write("-- test.lua 文件末尾注释")
-- 关闭打开的文件
io.close(file)

20.2 完全模式

通常我们需要在同一时间处理多个文件。我们需要使用 file:function_name 来代替 io.function_name 方法。以下实例演示了如何同时处理同一个文件:

-- 以只读方式打开文件
file = io.open("test.lua", "r")
-- 输出文件第一行
print(file:read())
-- 关闭打开的文件
file:close()
-- 以附加的方式打开只写文件
file = io.open("test.lua", "a")
-- 在文件最后一行添加 Lua 注释
file:write("--test")
-- 关闭打开的文件
file:close()

二十一、 Lua 错误处理

程序运行中错误处理是必要的，在我们进行文件操作，数据转移及web service 调用过程中都会出现不可预期的错误。如果不注重错误信息的处理，就会造成信息泄露，程序无法运行等情况。

任何程序语言中，都需要错误处理。错误类型有：

语法错误
运行错误

21.1 语法错误

语法错误通常是由于对程序的组件（如运算符、表达式）使用不当引起的。一个简单的实例如下：

a == 2

以上代码执行结果为：

lua: test.lua:2: syntax error near '=='

正如你所看到的，以上出现了语法错误，一个 “=” 号跟两个 “=” 号是有区别的。一个 “=” 是赋值表达式两个 “=” 是比较运算。

21.2 运行错误

运行错误是程序可以正常执行，但是会输出报错信息。如下实例由于参数输入错误，程序执行时报错：

function add(a,b)return a+b
end
add(10)

-- assert 断言    error     pcall函数local function add(a,b)if type(a) ~= "number" thenerror("a 不是数字")endif type(b) ~= "number" thenerror("b 不是数字")endreturn a+b
endadd(10)
-- error  终止正在执行的函数。 并返回message的内容-- pcall函数 如果程序发生错误 不想让程序停止function func()print("a")print(a[1])
endif pcall(func) thenprint("程序继续")
elseprint("程序发生错误") -- 出错后继续调用end
print("go on")  --  继续调用

二十二、Lua 垃圾回收

Lua 采用了自动内存管理。这意味着你不用操心新创建的对象需要的内存如何分配出来，也不用考虑在对象不再被使用后怎样释放它们所占用的内存。

Lua 运行了一个垃圾收集器来收集所有死对象 （即在 Lua 中不可能再访问到的对象）来完成自动内存管理的工作。 Lua 中所有用到的内存，如：字符串、表、用户数据、函数、线程、内部结构等，都服从自动管理。

-- collectgarbage 自动管理内存
-- collectgarbage(count)  k字节单位返回。 lua使用总内存书。mytable = {"apple", "orange", "banana"}
print(collectgarbage("count"))
mytable = nil
print(collectgarbage("count"))-- collectgarbage(collect) 做一次完整垃圾收集
print(collectgarbage("collect"))
print(collectgarbage("count"))

二十三、Lua 面向对象

23.1 Lua 面向对象

面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP）是一种非常流行的计算机编程架构。
以下几种编程语言都支持面向对象编程：

C++
Java
Objective-C
Smalltalk
C#
Ruby

23.2 面向对象特征

1）封装：指能够把一个实体的信息、功能、响应都装入一个单独的对象中的特性。
2）继承：继承的方法允许在不改动原程序的基础上对其进行扩充，这样使得原功能得以保存，而新功能也得以扩展。这有利于减少重复编码，提高软件的开发效率。
3）多态：同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果。在运行时，可以通过指向基类的指针，来调用实现派生类中的方法。
4）抽象：抽象(Abstraction)是简化复杂的现实问题的途径，它可以为具体问题找到最恰当的类定义，并且可以在最恰当的继承级别解释问题。

23.3 Lua 中面向对象

我们知道，对象由属性和方法组成。LUA中最基本的结构是table，所以需要用table来描述对象的属性。

local _M = {}
local mt = { __index = _M }
function _M.deposit (self, v)self.balance = self.balance + v
end
function _M.withdraw (self, v)if self.balance > v thenself.balance = self.balance - velseerror("insufficient funds")end
end
function _M.new (self, balance)balance = balance or 0return setmetatable({balance = balance}, mt)
end
return _M
local account = require("account")
local a = account:new()
a:deposit(100)
local b = account:new()
b:deposit(50)
print(a.balance) --> output: 100
print(b.balance) --> output: 50

在lua中，表拥有一个标识：self。self类似于this 指针，大多数面向对象语言都隐藏了这个机制，在编码时不需要显示的声明这个参数，就可以在方法内使用 this（例如C++和C#）。在lua中，提供了冒号操作符来隐藏这个参数，例如：

local t = {a = 1, b = 2}
function t:Add()return (self.a + self.b)
end
print(t:Add())

冒号的作用有两个:

对于方法定义来说，会增加一个额外的隐藏形参（self）；
对于方法调用来说，会增加一个额外的实参（表自身）

冒号只是一种语法机制，提供的是便利性，并没有引入任何新的东西。使用冒号完成的事情，都可以使用点语法来完成。看下面的例子：
dog.lua

local dog = {}local mt = {__index = dog}function dog.eat(self,name)print("狗能吃",name)
endfunction dog.slep(self)print("狗能睡")
endfunction dog.work(self)print("狗看门")
endfunction dog.new(self)return setmetatable(self,mt)
endreturn dog

Hello World.lua

local  accout = require("com.baizhan.dog")-- 构建对象
local dog = accout:new()dog:eat("骨头")
dog:work()-- self   ==  thislocal t = {a =1,b = 2}function t.Add()return (self.a + self.b)
endprint(t.Add())

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