Torch7 系列教程之Lua语言学习教程(一)

0.学习导言

在学习Torch7深度神经网络学习库之前，我们首先来学习一些基本的Lua语言基础知识。Lua语言是一种轻量级的脚本语言，它是用标准C语言编写并以源代码形式开放，其设计的基本目的是为了嵌入应用程序中，从而为程序提供灵活的扩展和定制功能。
Lua语言具有以下基本的特性：

• 轻量级：它用标准C语言编写并以源代码的形式开放，编译之后仅仅一百余K，可以很方便的嵌入别的程序中。
• 可扩展性：Lua提供了非常易于使用的扩展接口和机制：由宿主语言（通常是C和C++）提供这些功能，Lua可以使用它们，就像本来就内置功能一样。
• 其他特性:
  • 支持面向过程式编程和函数式编程；
  • 自动内存管理机制：只提供了一种通用类型的表(table)，用它可以实现数组，哈希表，集合，对象；
  • 语言内置模式匹配：闭包；函数也可以作为一个值；提供多线程支持；
  • 通过闭包和table可以很方便地支持面向对象编程所需要的一些关键机制，例如数据抽象，虚函数，继承和重载等等。

1.Lua语法基础

1.1 基本语法

注释
单行注释以及多行注释

-- 这里表示单行注释的意思
-- [[
这里表示多行注释的意思
多行注释
-- ]]

标识符

• 标识符用于定义一个变量，函数获取其他用户定义的项。标识符以一个字母A到Z或者是a到z或者下划线开头加上0个或者多个字母，下划线或者数字
• 最好不要使用下划线加大写字母的标识符
• Lua不允许使用特殊字符@，$，和%来定义标识符，Lua是一个大小写区分的编程语言。

关键词
以下例举出了Lua的保留关键字，这些字符不能作为常量或者其他用户定义标识符：

and	break	do	else	elseif
end	false	for	function	if
in	local	nil	not	or
repeat	return	then	true	until
while	goto

一般约定，以下划线开头链接一串大写字母的名字(例如_VERSION)被用作保留用于Lua内部全局变量。

Chunks
Chunk 是一系列语句，Lua 执行的每一块语句，比如一个文件或者交互模式下的每
一行都是一个 Chunk。一个 Chunk 可以是一个语句，也可以是一系列语句的组合，还可以是函数，Chunk可以很大。
每个语句结尾的分号（;）是可选的，但如果同一行有多个语句最好用“；”分开。

变量
变量在使用之前，必须在代码中进行声明变量，即创建该变量。Lua语言中的变量由三种变量：全局变量、局部变量、表中的域
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，给一个变量赋值之后即可以创建这个全局变量，访问一个没有初始化的全局变量会得到结果nil。
局部变量与全局变量不同，局部变量只在被声明的那个代码块内有效。代码块是指：一个控制结构内，一个函数体，或者是一个chunk（变量被声明的那个文件或者文本串）。应该尽可能的使用局部变量，它有两个好处：

1. 避免命名冲突；
2. 访问局部变量的速度要比全局变量更快。
   例如以下语句表达了局部变量和全局变量之间的关系

x = 10
local i = 1		-- local to the chunk
while i<x do
	local x = i*2		-- local to the chunk
	print (x)		-- 2，4，6，8，...
	i = i + 1
end
if i > 20 then
	local x 		-- local to the "then" body
	x = 20
	print(x + 2)
else
	print(x)		-- 10 (the global value)
end
print(x)

1.2 数据类型

Lua是一个动态类型的语言，变量不要定义类型，只需要为变量赋值即可。值可以存储在变量中，作为参数传递或者在结果中返回。
Lua中有8个基本类型，分别为：nil、boolean、number、string、userdata、function、thread和table。关于这几种数据类型的描述，可以由以下列表进行描述：

数据类型	描述
nil	这个类型只有nil值属于该类型中，表示一个无效值(在条件表达式中表示false)
boolean	包含有两个值：false和true
number	表示双精度类型的实浮点数
string	字符串由一对双引号或者单引号来表示