Lua中全局变量与非全局环境介绍

今天来聊两个话题——全局变量和非全局环境。

正如大家目前心里所感受到的，全局变量的内容很简单，而非全局环境的内容就稍微要锻炼一下脑细胞了。

1.全局变量的原形

在lua中，要声明全局变量很简单，那就是定义变量的时候，前面不要加上local。

这个神秘的全局变量，其实本质上也是一个table，它把我们创建的全局变量都保存到一个table里了。

而这个table的名字是：_g
 
我们来看看代码：

    -- 定义一个全局变量
    gname = "哎哟，很挫哦";
  
    -- 用三种方式输出变量的值
    print(gname);
    print(_g["gname"]);
    print(_g.gname);

输出结果如下：

[lua-print] 哎哟，很挫哦
[lua-print] 哎哟，很挫哦
[lua-print] 哎哟，很挫哦

我们定义了一个全局变量gname，于是这个gname成为了_g的一个字段。
怎么样，很简单吧。

2.非全局的环境

对于全局变量，不管到了哪个地方，哪种语言，大家总是会告诫说：“不要滥用，后果自负”
也许是因为这样，所以lua有了一种比较特殊的机制：非全局环境。
我称它为“不会造成全局影响的全局变量”。

3.改变函数的全局变量环境——setfenv函数

先看看以下代码：

    -- 定义一个全局变量
    gname = "哎哟，很挫哦";
  
    -- 将当前全局环境重新设置为新的table
    setfenv(1, {});
  
    -- 输出值
    print(gname);

如果现在运行代码，输出结果将会是这样的：

[lua-print] lua error: [string "src/main.lua"]:107: attempt to call global ‘print' (a nil value)

为什么？很出乎意料的脸print函数都无法找到了？

这是因为我们已经把当前函数范围内的全局变量环境改变了，全局变量默认是保存在_g中的，而现在的全局变量是在一个新的table里。

目前这个table是空的，所以不存在任何全局变量。
 
setfenv函数就是用来改变某个函数范围里的全局环境的，通俗地说，就是把某个函数范围内的_g给弄没了。
 
setfenv函数两个参数分别代表：

1). 第一个参数，可以是即将要改变环境的函数，也可以是一个数字。数字1代表当前函数，数字2代表调用当前函数的函数，后面以此类推。

2).第二个参数，新的全局环境table。
 
4.保留原来的_g

现在连print函数都无法使用了，对于测试很不方便，我们可以做个小动作，把原来的_g保留起来。

如下代码：

    -- 定义一个全局变量
    gname = "哎哟，很挫哦";
  
    -- 将当前全局环境重新设置为新的table
    setfenv(1, {g = _g});
  
    -- 输出值
    g.print(gname);
  
    -- 再次定义一个全局变量
    gname = "哎哟，有点错哦";
  
    -- 再次输出值
    g.print(gname);
  
    -- 输出原来的值
    g.print(g.gname);

只要在定义新的环境时，把_g作为一个字段放到新的table里，就可以调用原来的全局变量了。

那么，输出结果如下：

[lua-print] nil
[lua-print] 哎哟，有点错哦
[lua-print] 哎哟，很挫哦

三次调用g.print函数的输出结果都是不一样的：

a.第一次，此时刚刚重新设置了全局环境，这时候当前函数的全局变量只有一个，那就是g，所以gname的值是nil。

b.第二次，我们再一次对gname进行赋值，此时，已经在新的环境中了，所以接下来输出的gname值是存在的。

c.第三次，这次输出的是g.gname的值，通过g调用的gname值是原先的全局环境里的值，所以gname的值仍然是最初的“哎哟，很挫哦”。
 
其实，这有什么用呢？倒不如直接用局部变量好了。

确实，从这例子里看不出什么特别的地方。

书里对于知识的介绍都是由浅入深的，所以这里暂时也没有更深入的介绍，看到后面内容的时候，我再继续和大家分享。

5.使用__index元方法保留原来的_g

这里还有一个小技巧分享一下，刚刚举例保留_g，但是调用print等函数时还需要形如g.print的方式，有点碍事。

我们可以利用__index来解决这个问题，如下代码：

    -- 定义一个全局变量
    gname = "哎哟，很挫哦";
  
    -- 一个table，即将成为新的环境
    local newg = {};
    setmetatable(newg, {__index = _g});
  
    -- 将当前全局环境重新设置为新的table
    setfenv(1, newg);
  
    gname = "别再哎哟了，很烦！";
  
    -- 输出值
    print(gname);
    print(_g.gname);

我们给新的table设置一个元表，这个元表的__index元方法就是_g。

于是，当新的环境里找不到print字段时，就会去_g里寻找。
 
输出结果如下：

[lua-print] 别再哎哟了，很烦！
[lua-print] 哎哟，很挫哦

第一次输出的是新环境里的gname值，第二次输出的是原来环境里的gname值，互不影响。

6.结束

好了，关于全局变量和非全局环境，就暂时说这么多。

虽然暂时还感觉不到有什么作用，没关系，后面还会有关于这部分的内容。

就像__index一样，是基础，后面可能会经常提到。