Lua脚本语言简明入门教程
这几天系统地学习了一下lua这个脚本语言，lua脚本是一个很轻量级的脚本，也是号称性能最高的脚本，用在很多需要性能的地方，比如：游戏脚本，nginx，wireshark的脚本，当你把他的源码下下来编译后，你会发现解释器居然不到200k，这是多么地变态啊（/bin/sh都要1m，macos平台），而且能和c语言非常好的互动。我很好奇得浏览了一下lua解释器的源码，这可能是我看过最干净的c的源码了。
我不想写一篇大而全的语言手册，一方面是因为已经有了（见本文后面的链接），重要的原因是，因为大篇幅的文章会挫败人的学习热情，我始终觉得好的文章读起来就像拉大便一样，能一口气很流畅地搞完，才会让人爽（这也是我为什么不想写书的原因）。所以，这必然又是一篇“入厕文章”，还是那句话，我希望本文能够让大家利用上下班，上厕所大便的时间学习一个技术。呵呵。
相信你现在已经在厕所里脱掉裤子露出屁股已经准备好大便了，那就让我们畅快地排泄吧……
运行
首先，我们需要知道，lua是类c的，所以，他是大小写字符敏感的。
下面是lua的hello world。注意：lua脚本的语句的分号是可选的，这个和go语言很类似。
print("hello world")
你可以像python一样，在命令行上运行lua命令后进入lua的shell中执行语句。
chenhao-air:lua chenhao$ lua
lua 5.2.2 copyright (c) 1994-2013 lua.org, puc-rio
> print("hello, world")
hello, world
>
也可以把脚本存成一个文件，用如下命令行来运行。
>lua file.lua
或是像shell一样运行：
chenhao-air:lua chenhao$ cat hello.lua
#!/usr/local/bin/lua
print("hello, world")
chenhao-air:lua chenhao$ chmod +x hello.lua
chenhao-air:test chenhao$ ./hello.lua
hello, world
语法
注释
-- 两个减号是行注释
--[[
这是块注释
这是块注释
--]]
变量
lua的数字只有double型，64bits，你不必担心lua处理浮点数会慢（除非大于100,000,000,000,000），或是会有精度问题。
你可以以如下的方式表示数字，0x开头的16进制和c是很像的。
num = 1024
num = 3.0
num = 3.1416
num = 314.16e-2
num = 0.31416e1
num = 0xff
num = 0x56
字符串你可以用单引号，也可以用双引号，还支持c类型的转义，比如： ‘\a' （响铃）， ‘\b' （退格）， ‘\f' （表单）， ‘\n' （换行）， ‘\r' （回车）， ‘\t' （横向制表）， ‘\v' （纵向制表）， ‘\\' （反斜杠）， ‘\”‘ （双引号）， 以及 ‘\” （单引号)
下面的四种方式定义了完全相同的字符串（其中的两个中括号可以用于定义有换行的字符串）
a = 'alo\n123"'
a = "alo\n123\""
a = '\97lo\10\04923"'
a = [[alo
123"]]
c语言中的null在lua中是nil，比如你访问一个没有声明过的变量，就是nil，比如下面的v的值就是nil
v = undefinedvariable
布尔类型只有nil和false是 false，数字0啊，‘'空字符串（'\0′）都是true！
另外，需要注意的是：lua中的变量如果没有特殊说明，全是全局变量，那怕是语句块或是函数里。变量前加local关键字的是局部变量。
theglobalvar = 50
local thelocalvar = "local variable"
控制语句
不多说了，直接看代码吧（注意：lua没有++或是+=这样的操作）
while循环
sum = 0
num = 1
while num <= 100 do
sum = sum + num
num = num + 1
end
print("sum =",sum)
if-else分支
if age == 40 and sex =="male" then
print("男人四十一枝花")
elseif age > 60 and sex ~="female" then
print("old man without country!")
elseif age < 20 then
io.write("too young, too naive!\n")
else
local age = io.read()
print("your age is "..age)
end
上面的语句不但展示了if-else语句，也展示了
1）“～=”是不等于，而不是!=
2）io库的分别从stdin和stdout读写的read和write函数
3）字符串的拼接操作符“..”
另外，条件表达式中的与或非为分是：and, or, not关键字。
for 循环
从1加到100
sum = 0
for i = 1, 100 do
sum = sum + i
end
从1到100的奇数和
sum = 0
for i = 1, 100, 2 do
sum = sum + i
end
从100到1的偶数和
sum = 0
for i = 100, 1, -2 do
sum = sum + i
end
until循环
sum = 2
repeat
sum = sum ^ 2 --幂操作
print(sum)
until sum >1000
函数
lua的函数和javascript的很像
递归
function fib(n)
if n < 2 then return 1 end
return fib(n - 2) + fib(n - 1)
end
闭包
同样，javascript附体！
示例一
function newcounter()
local i = 0
return function() -- anonymous function
i = i + 1
return i
end
end
c1 = newcounter()
print(c1()) --> 1
print(c1()) --> 2
示例二
function mypower(x)
return function(y) return y^x end
end
power2 = mypower(2)
power3 = mypower(3)
print(power2(4)) --4的2次方
print(power3(5)) --5的3次方
函数的返回值
和go语言一样，可以一条语句上赋多个值，如：
name, age, bgay = "haoel", 37, false, "haoel@hotmail.com"
上面的代码中，因为只有3个变量，所以第四个值被丢弃。
函数也可以返回多个值：
function getuserinfo(id)
print(id)
return "haoel", 37, "haoel@hotmail.com", "http://jb51.net"
end
name, age, email, website, bgay = getuserinfo()
注意：上面的示例中，因为没有传id，所以函数中的id输出为nil，因为没有返回bgay，所以bgay也是nil。
局部函数
函数前面加上local就是局部函数，其实，lua中的函数和javascript中的一个德行。
比如：下面的两个函数是一样的：
function foo(x) return x^2 end
foo = function(x) return x^2 end
table
所谓table其实就是一个key value的数据结构，它很像javascript中的object，或是php中的数组，在别的语言里叫dict或map，table长成这个样子：
haoel = {name="chenhao", age=37, handsome=true}
下面是table的crud操作：
haoel.website="http://jb51.net/"
local age = haoel.age
haoel.handsome = false
haoel.name=nil
上面看上去像c/c++中的结构体，但是name,age, handsome, website都是key。你还可以像下面这样写义table：
t = {[20]=100, ['name']="chenhao", [3.14]="pi"}
这样就更像key value了。于是你可以这样访问：t[20]，t["name"], t[3.14]。
我们再来看看数组：
arr = {10,20,30,40,50}
这样看上去就像数组了。但其实其等价于：
arr = {[1]=10, [2]=20, [3]=30, [4]=40, [5]=50}
所以，你也可以定义成不同的类型的数组，比如：
arr = {"string", 100, "haoel", function() print("coolshell.cn") end}
注：其中的函数可以这样调用：arr[4]()。
我们可以看到lua的下标不是从0开始的，是从1开始的。
for i=1, #arr do
print(arr[i])
end
注：上面的程序中：#arr的意思就是arr的长度。
注：前面说过，lua中的变量，如果没有local关键字，全都是全局变量，lua也是用table来管理全局变量的，lua把这些全局变量放在了一个叫“_g”的table里。
我们可以用如下的方式来访问一个全局变量（假设我们这个全局变量名叫globalvar）：
_g.globalvar
_g["globalvar"]
我们可以通过下面的方式来遍历一个table。
for k, v in pairs(t) do
print(k, v)
end
metatable 和 metamethod
metatable和metamethod是lua中的重要的语法，metatable主要是用来做一些类似于c++重载操作符式的功能。
比如，我们有两个分数：
fraction_a = {numerator=2, denominator=3}
fraction_b = {numerator=4, denominator=7}
我们想实现分数间的相加：2/3 + 4/7，我们如果要执行： fraction_a + fraction_b，会报错的。
所以，我们可以动用metatable，如下所示：
fraction_op={}
function fraction_op.__add(f1, f2)
ret = {}
ret.numerator = f1.numerator * f2.denominator + f2.numerator * f1.denominator
ret.denominator = f1.denominator * f2.denominator
return ret
end
为之前定义的两个table设置metatable：（其中的setmetatble是库函数）
setmetatable(fraction_a, fraction_op)
setmetatable(fraction_b, fraction_op)
于是你就可以这样干了：（调用的是fraction_op.__add()函数）
fraction_s = fraction_a + fraction_b
至于__add这是metamethod，这是lua内建约定的，其它的还有如下的metamethod：
__add(a, b) 对应表达式 a + b
__sub(a, b) 对应表达式 a - b
__mul(a, b) 对应表达式 a * b
__div(a, b) 对应表达式 a / b
__mod(a, b) 对应表达式 a % b
__pow(a, b) 对应表达式 a ^ b
__unm(a) 对应表达式 -a
__concat(a, b) 对应表达式 a .. b
__len(a) 对应表达式 #a
__eq(a, b) 对应表达式 a == b
__lt(a, b) 对应表达式 a < b
__le(a, b) 对应表达式 a <= b
__index(a, b) 对应表达式 a.b
__newindex(a, b, c) 对应表达式 a.b = c
__call(a, ...) 对应表达式 a(...)
“面向对象”
上面我们看到有__index这个重载，这个东西主要是重载了find key的操作。这操作可以让lua变得有点面向对象的感觉，让其有点像javascript的prototype。
所谓__index，说得明确一点，如果我们有两个对象a和b，我们想让b作为a的prototype只需要：
setmetatable(a, {__index = b})
例如下面的示例：你可以用一个window_prototype的模板加上__index的metamethod来创建另一个实例：
window_prototype = {x=0, y=0, width=100, height=100}
mywin = {title="hello"}
setmetatable(mywin, {__index = window_prototype})
于是：mywin中就可以访问x, y, width, height的东东了。（注：当表要索引一个值时如table[key], lua会首先在table本身中查找key的值, 如果没有并且这个table存在一个带有__index属性的metatable, 则lua会按照__index所定义的函数逻辑查找）
有了以上的基础，我们可以来说说所谓的lua的面向对象。
person={}
function person:new(p)
local obj = p
if (obj == nil) then
obj = {name="chenhao", age=37, handsome=true}
end
self.__index = self
return setmetatable(obj, self)
end
function person:tostring()
return self.name .." : ".. self.age .." : ".. (self.handsome and "handsome" or "ugly")
end
上面我们可以看到有一个new方法和一个tostring的方法。其中：
1）self 就是 person，person:new(p)，相当于person.new(self, p)
2）new方法的self.__index = self 的意图是怕self被扩展后改写，所以，让其保持原样
3）setmetatable这个函数返回的是第一个参数的值。
于是：我们可以这样调用：
me = person:new()
print(me:tostring())
kf = person:new{name="king's fucking", age=70, handsome=false}
print(kf:tostring())
继承如下，我就不多说了，lua和javascript很相似，都是在prototype的实例上改过来改过去的。
student = person:new()
function student:new()
newobj = {year = 2013}
self.__index = self
return setmetatable(newobj, self)
end
function student:tostring()
return "student : ".. self.year.." : " .. self.name
end
模块
我们可以直接使用require(“model_name”)来载入别的lua文件，文件的后缀是.lua。载入的时候就直接执行那个文件了。比如：
我们有一个hello.lua的文件：
print("hello, world!")
如果我们：require(“hello”)，那么就直接输出hello, world！了。
注意：
1）require函数，载入同样的lua文件时，只有第一次的时候会去执行，后面的相同的都不执行了。
2）如果你要让每一次文件都会执行的话，你可以使用dofile(“hello”)函数
3）如果你要玩载入后不执行，等你需要的时候执行时，你可以使用 loadfile()函数，如下所示：
local hello = loadfile("hello")
... ...
... ...
hello()
loadfile(“hello”)后，文件并不执行，我们把文件赋给一个变量hello，当hello()时，才真的执行。（我们多希望javascript也有这样的功能
当然，更为标准的玩法如下所示。
假设我们有一个文件叫mymod.lua，内容如下：
文件名：mymod.lua
local haosmodel = {}
local function getname()
return "hao chen"
end
function haosmodel.greeting()
print("hello, my name is "..getname())
end
return haosmodel
于是我们可以这样使用：
local hao_model = require("mymod")
hao_model.greeting()
其实，require干的事就如下：（所以你知道为什么我们的模块文件要写成那样了）
local hao_model = (function ()
--mymod.lua文件的内容--
end)()
参考
我估计你差不多到擦屁股的时间了，所以，如果你还比较喜欢lua的话，下面是几个在线文章你可以继续学习之：
lua在线手册
lua在线lua学习教程
lua参考手册的中文翻译（云风翻译版本）