Lua中基本的數(shù)據(jù)類型、表達(dá)式與流程控制語句講解

1. Lua類型
1.1 基本類型

Lua是一種動態(tài)類型語言，沒有類型定義的語法。Lua一共有8種基礎(chǔ)類型：nil（空）、boolean（布爾）、number（數(shù)字）、string（字符串）、userdata（自定義類型）、function（函數(shù)）、thread（線程）、table（表）。

函數(shù)type可根據(jù)一個值返回其類型名稱（字符串），如print(type(print))，輸出“function”；print(type(type(X))) ，輸出“string”。（這里不管X有沒有定義，type(X)總是返回字符串）

1.2 各類型要注意的地方

關(guān)于boolean：

在Lua中，false和nil視為“false”，其它值均視為“true”（包括數(shù)字0和空字符串）。
關(guān)于number：

該類型用于表示實(shí)數(shù)（雙精度double），整數(shù)也用此類型表示。
關(guān)于string：

字符串不能像C語言一樣直接修改某個字符，必要時(shí)應(yīng)通過string庫創(chuàng)建一個新的字符串。字符串可以用一對匹配的單引號或雙引號來界定?？梢詫?shí)用類C語言的轉(zhuǎn)義序列。

此外，可以用雙方括號[[內(nèi)容]]來界定，其中的換行字符均被忽略，適用于包含一整段的字符串。若在左邊的兩個方括號間加入任意數(shù)量的等號，如[===[，則字符串右邊應(yīng)該匹配帶相同數(shù)量等號的方括號，如]===]，這樣做就可以在不加轉(zhuǎn)義的情況下直接嵌入任意內(nèi)容的字符串。同理注釋也可以這樣使用，如--[==[匹配--]==]。

Lua提供運(yùn)行時(shí)的數(shù)字與字符串自動轉(zhuǎn)換。如print("10"+1) –> 11，print(10 ..20) –> 1020（“..”是字符串連接符，上例將數(shù)字轉(zhuǎn)換成字符串并連接，數(shù)字和..之間應(yīng)該留一個空格）。

建議盡量少用自動轉(zhuǎn)換，如有需要可用強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。函數(shù)tonumber(x)嘗試將x轉(zhuǎn)換成數(shù)字，若失敗則返回nil，函數(shù)tostring(x)將x轉(zhuǎn)換成字符串。在字符串前放置“#”可獲得字符串的長度，如print(#"length") –> 6。
關(guān)于table：

Table是一種具有特殊索引方式的數(shù)組，可以實(shí)用除nil外的其他類型的值作為索引，其增長與刪減均通過自動內(nèi)存管理來完成。Table是一個“對象”，程序僅持有一個對它們的引用，例如可以通過a = {}創(chuàng)建一個table并將它的引用存儲到a，若再b = a，則b與a引用同一個table。若table的某個元素沒有初始化，其值即為nil，可以通過賦nil來刪除table的某個元素。

有一種等價(jià)寫法：p["age"]等價(jià)于p.age。注意，p.age和p[age]并不等價(jià)。

“#”可用于返回一個數(shù)組的最后一個索引值（或其大小）。例如print(a[#a])打印列表a的最后一個值，a[#a+1] = io.read()讀入一個值并插入到列表a末尾。注意，Lua將nil作為界定數(shù)組結(jié)尾的標(biāo)志，當(dāng)一個數(shù)組中間含有nil時(shí)，#會認(rèn)為第一個nil就是結(jié)尾，因此應(yīng)避免對含“空隙”的數(shù)組使用#。

在Lua中，一般默認(rèn)table第一個索引為1而不是C語言中的0。
Function、userdata和thread類型留到以后再講。
2. 表達(dá)式
2.1. 算術(shù)操作符

常規(guī)的操作符有：+加、-減、*乘、/除、^指數(shù)、%取模。其中^可用于任意實(shí)數(shù)，如x ^ (-1 / 3)計(jì)算x的立方根倒數(shù)。%可以這樣使用：x % 1結(jié)果是x的小數(shù)部分，x - x % 0.01是x精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位的結(jié)果。

2.2. 關(guān)系操作符

常規(guī)關(guān)系操作符有：小于、>大與、=小于等于、>=大于等于、==相等、~=不等。==和~=可用于任意兩個值，若兩個值具有不同類型則不相等，有相同類型則作正常比較（nil只與其自身相等）。對于對象則比較它們的引用。

2.3. 邏輯操作符

邏輯操作符有and、or和not。對and（or）來說，若第一個操作數(shù)為假（真），就返回第一個操作數(shù)，否則返回第二個操作數(shù)。如print(4 and 5) –> 5，print(false or 5) –> 5。

有一些常用寫法：x = x or v，可用在沒有設(shè)置x的時(shí)候，將其設(shè)為一個默認(rèn)值v。另一種寫法(a and b) or c類似a ? b : c，如max = (x > y) and x or y。

2.4. 字符串連接符

可用“..”（兩個點(diǎn)）來連接兩個字符串，若其中任一個為數(shù)字，Lua會自動轉(zhuǎn)換，如print(0 ..1) –> 01。連接字符串只會創(chuàng)建一個新字符串，不會對原操作數(shù)進(jìn)行修改。

Lua運(yùn)算符優(yōu)先級順序如下圖所示。

2.5. Table構(gòu)造式

除了上述直接賦予{}創(chuàng)建空table以外，可以初始化其值，如day = {"S", "M", "T"}，或者point = {x = 10, y = 20}（即point.x=10，point.y=20）。以上兩種初始化方式可以混用，還可以用分號代替逗號，來將列表部分和記錄部分明顯地分隔開，如polyline = {color = "blue"; {x = 0, y = 0}, {x = 10, y = 10}, {x = 20, y = 30}}，則print(polyline[2].x)` –> 10。

更加通用的初始化格式，可以在方括號間聲明索引值，如opnames={["+"] = "add", ["-"] = "minus"}。若某些情況真的需要以0作為一個數(shù)組的起始索引，可以這樣days={[0] = "S", "M", "T"}。但是不推薦在Lua中以0作為索引起始值，因?yàn)榇蠖鄶?shù)內(nèi)建函數(shù)都假設(shè)數(shù)組起始于索引1。

3. 順序結(jié)構(gòu)
3.1. 賦值

除了普通的用“=”賦值之外，Lua還允許多重賦值，每個值和每個變量之間用逗號分隔。Lua總會將等號右邊值的個數(shù)調(diào)整到與左邊變量個數(shù)一致，若值個數(shù)少了，則多余的變量將賦予nil；若值個數(shù)多了，則多余的值會被丟棄。如a, b = 10, 2 * x，x, y = y, x（交換）。多重賦值一般用于交換兩個變量的值，或者接受一個函數(shù)的多個返回值。

3.2. 局部變量與程序塊

相對于全局變量，Lua還提供了局部變量，給變量加上限定詞local即可。局部變量的作用域僅限于聲明它們的那個程序塊（如控制結(jié)構(gòu)的執(zhí)行體、函數(shù)等）。

注意，在交互模式中每行輸入內(nèi)容自身就形成了一個程序塊，因此單句local聲明沒有效果。可以顯式界定一個塊，將內(nèi)容放入一對do-end關(guān)鍵字中即可，這個方法也可以用于嚴(yán)格控制某些局部變量的作用域。

有一種習(xí)慣寫法local foo = foo，創(chuàng)建一個局部變量foo并用全局變量foo的值初始化它。若后續(xù)其他函數(shù)改變?nèi)肿兞縡oo的值，可以在這里先將其保存起來。

4. 控制結(jié)構(gòu)
所有控制結(jié)構(gòu)語句都有一個顯示的終止符：if、for、和while以end結(jié)尾，repeat以until結(jié)尾。

4.1. if then else(elseif)語句

格式：if 條件1> then 內(nèi)容1> elseif 條件2> then 內(nèi)容2> else 內(nèi)容3> end
Lua中不支持switch語句，所以一連串if elseif語句是很常見的。

4.2. while和repeat語句

格式：while 條件> do 循環(huán)體> end

格式：repeat 循環(huán)體> until 條件>
在Lua中，一個聲明在循環(huán)體內(nèi)的局部變量的作用域包括循環(huán)的條件測試。

4.3. 數(shù)字型for語句

格式：for var=exp1, exp2, exp3 do 循環(huán)體> end
上式表示var從exp1變化到exp2，以exp3作為步長遞增var。其中exp3是可選的，若不指定則默認(rèn)步長為1。如果將exp2設(shè)為math.huge，則為無限循環(huán)。

有一些細(xì)節(jié)需要注意。for的3個表達(dá)式是在循環(huán)開始前一次性求值的，以后將不再求值。另外，控制變量會被自動地聲明為for語句的局部變量，僅在循環(huán)體內(nèi)可見。

4.4. 泛型for語句

泛型for循環(huán)通過一個迭代器來遍歷所有值，如for i,v in ipairs(tableA) do print(v) end，其中i被賦予索引值，而v被賦予對應(yīng)的元素值。其中ipairs(array)函數(shù)用于遍歷數(shù)組并返回?cái)?shù)字下標(biāo)-元素值對，pairs(table)函數(shù)用于遍歷table并返回鍵-值對，string.gmatch(string)迭代字符串中的單詞。

泛型for的一個應(yīng)用是創(chuàng)建逆向table，即新table的鍵值與原table鍵值反轉(zhuǎn)。

4.5. break和return語句

這兩個語句都用于跳出當(dāng)前的語句塊，break結(jié)束一層循環(huán)，return結(jié)束一個函數(shù)的執(zhí)行。如果剛定義了一個function然后直接要在一開始就跳出函數(shù)作為調(diào)試用，可以用一個顯示的do塊來包含return語句，即function foo() do return end end。