Lua: 核心语法之变量、控制流与函数闭包实战精解

原创于 2025-12-26 19:15:00 发布 · 526 阅读

5 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#lua

Lua 专栏收录该内容

3 篇文章

订阅专栏

概述

Lua作为轻量级脚本语言，凭借简洁语法和高效性能被广泛应用于游戏开发、嵌入式系统等领域
本文聚焦四大核心语法模块，通过示例代码带你快速掌握变量定义、控制逻辑与函数高级用法

变量与数据类型：构建Lua世界的基础单元

Lua采用动态类型系统，无需声明变量类型，赋值即可创建变量

以下是开发中最常用的四种类型：

类型	描述与特点	示例代码	应用场景
nil	唯一无效值，未赋值变量默认为此类型	x = nil	清除变量、判断是否存在
number	双精度浮点数，支持整数与小数	score = 95.5; count = 100	数值计算、索引存储
string	单/双引号包裹，支持多行字符串	“hello” … ‘world’	文本处理、配置文件
table	关联数组，可作为数组/字典/对象使用	player = {name=“Alice”, hp=100}	数据结构、模块组织
boolean	布尔值，仅 true 和 false	flag = true	用于真值判断

补充说明：nil 在条件判断中被视为 false，其他值均为 true，甚至连 0 和空字符串 " " 也是如此

1 ) nil：表示无效值或未初始化变量，唯一实例为nil。如 local x 默认值为 nil

2 ) number：双精度浮点数（无独立整数类型），支持数学运算：

local score = 98.5
local hex = 0xFF  -- 十六进制表示

3 ) string：不可变序列，用单/双引号或[[多行文本]]定义：

local msg = "Hello"
local multi_line = [[Line1
Line2]]
print(#msg)  --> 5 （长度操作符）

4 ) table：核心数据结构，可作数组、字典或混合体：

local arr = {10, 20, 30}       -- 索引从1开始
local dict = {name="Alice", age=25}
print(arr[1], dict["name"])    --> 10, Alice

5 ）boolean：

--- 基本布尔值判断
print(not nil)      --> true
print(not false)    --> true 
print(not 0)        --> false （0 为真）
print(not "")       --> false （空字符串也为真）

--- 非布尔值的真假判断
print(true and false)   --> false
print(true or false)    --> true
print(not true)         --> false

--- 逻辑运算符的使用
print(true and false)   --> false
print(true or false)    --> true
print(not true)         --> false

--- 实用技巧：默认值赋值
local name = nil 
name = name or "Anonymous"
print(name)  --> Anonymous

--- 短路特性示例
local a = false 
local b = true
 
print(a and b)  --> false（因为 a 为 false，不会判断 b）
print(a or b)   --> true（因为 a 为 false，继续判断 b）

要点总结

操作	说明	示例
true / false	基本布尔值	if true then …
not	取反	not false → true
and	左为假则返回左，否则返回右	false and true → false
or	左为真则返回左，否则返回右	nil or “default” → “default”
默认值技巧	利用 or 设置默认值	name = name or “Guest”

关键特性

变量默认全局，用 local 声明局部变量（推荐优先使用）
字符串连接使用…（如"a"…“b"结果为"ab”），长度计算用#（如#"test"返回4）
Table通过{}创建，索引从1开始，支持混合索引（数字+字符串键）

控制结构：流程控制的核心逻辑

Lua提供简洁的条件与循环语句，语法贴近自然语言：

1 ) 条件语句（if-else）

local age = 18 
if age >= 18 then 
    print("成年") 
elseif age > 0 then 
    print("未成年") 
else 
    print("无效年龄") 
end  -- 输出：成年

2 ) 循环语句（for/while/repeat）

循环类型	语法格式	适用场景
for数值循环	for i=1,5 do … end	固定次数迭代
for泛型循环	for k,v in pairs(table) do … end	遍历table键值对
while循环	while condition do … end	条件为真时持续执行
repeat-until	repeat … until condition	至少执行一次后判断条件

2.1 数值型 for 循环：

for i = 1, 5 do
    print(i)
end

2.2 泛型 for 循环（常用于遍历 table）：

t = {"apple", "banana", "cherry"}
for index, value in ipairs(t) do
    print(index, value)
end

2.3 while循环：条件前置

local i = 1
while i <= 5 do
  print(i)
  i = i + 1
end

2.4 repeat-until：条件后置（至少执行一次）

repeat 
  print("Execute at least once")
until false

循环控制：break跳出循环（无continue，可用if模拟）

实战技巧

使用break跳出循环，continue需通过if模拟（Lua 5.2+支持）
泛型循环中，ipairs用于数组（有序），pairs用于字典（无序）

函数：从基础定义到闭包

函数是Lua的一等公民，支持多返回值、可变参数和闭包特性。

基础定义与调用

--- 定义求和函数 
function add(a, b) 
    return a + b  -- 单返回值 
end

--- 多返回值函数 
function getInfo() 
    return "Lua", 26  -- 返回语言名与年龄 
end 
 
local lang, age = getInfo()  -- lang="Lua", age=26

闭包：函数与环境的绑定

function createCounter() 
    local count = 0  -- 局部变量，被闭包捕获 
    return function() 
        count = count + 1 
        return count 
    end 
end 
 
local counter = createCounter() 
print(counter())  -- 1 
print(counter())  -- 2  -- 状态持续保留

闭包（Closure）是 Lua 中一个强大特性，它允许函数“记住”其外部作用域中的变量，形成封装状态的能力。

高级特性

函数可赋值给变量或作为参数传递（如table.sort(t, func)）
可变参数用…表示，通过select(“#”, …)获取参数个数

高级技巧

1 ) 示例代码：多返回值 + 可变参数函数

-- 定义一个可变参数函数，返回所有参数的最大值及其索引 
function find_max(...)
    local args = {...}       -- 将参数打包为表 
    local max_val = args[1]
    local max_index = 1 
 
    for i, v in ipairs(args) do 
        if v > max_val then
            max_val = v
            max_index = i
        end
    end
 
    return max_val, max_index  -- 返回多个值
end
 
-- 调用函数 
local max_value, index = find_max(10, 5, 99, 23, 45)
 
print("最大值是:", max_value)  --> 最大值是:	99
print("索引是:", index)        --> 索引是:	3

说明：

… 是可变参数的关键，用 {…} 可将其转为表处理
find_max(…) 接收任意数量参数，找出最大值并返回值和索引
local max_value, index = … 展开了函数的多个返回值

2 ) unpack 与可变参数配合使用

function sum_all(...)
    local args = {...}
    local total = 0 
    for _, v in ipairs(args) do 
        total = total + v 
    end
    return total
end
 
local nums = {10, 20, 30}
print(sum_all(unpack(nums)))  --> 60

unpack 用于将表展开为函数参数，在 Lua 5.2+ 中推荐使用 table.unpack

总结要点

特性	语法/方法	示例
可变参数	function f(…)	local args = {…}
多返回值	return a, b	x, y = func()
展开参数	unpack(tbl)	func(unpack(nums))

3 ) 高级

function max_min(...)
    local nums = {...}  -- 把可变参数转换为表 [[12]]
    if #nums == 0 then 
        return nil, nil  -- 如果没有参数，返回两个 nil
    end
    return math.max(table.unpack(nums)), math.min(table.unpack(nums))
end
 
-- 示例调用：
print(max_min(3, 1, 4, 1, 5)) --> 输出：5 1

开发建议与最佳实践

性能优化：优先使用局部变量减少全局表查询开销
代码规范：函数名用小写+下划线，常量用全大写（如MAX_HEALTH = 100）。
调试工具：推荐VS Code+LuaPanda插件，支持断点调试与代码补全
学习资源：官方文档《Programming in Lua》+ ZeroBrane Studio实时编码环境

核心语法速查表（精华总结）

语法模块	关键知识点	示例代码片段
变量声明	全局变量/局部变量	local x = 10; y = 20
字符串操作	连接与长度	print(“a”…“b”, #(“hello”))
数据类型	nil / number / string / table / boolean 等	type(x)
条件控制	if, elseif, else	if x > 0 then … end
循环控制	for, while, repeat-until	for i=1,10 do … end
函数	支持匿名函数、闭包	function fn() … end
Table遍历	ipairs/pairs	for i,v in ipairs(arr) do
表（table）	可作数组或字典	t = { key = “value” }
匿名函数	作为参数传递	table.sort(t, function(a,b) return a < b end)