lua知识

Lua语言精要

boolean 类型只有两个可选值:true(真)和false(假),Lua把 false和 nil看作是 false,其他的都为 true,数字0也是 true:

字符串由一对双引号或单引号来表示。也可以用 2 个方括号"[[ ]]"来表示”一块"字符串。字符串连接使用的是".."

table:

--创建一个空的 table
local tbl1 = {}
--直接初始表
local tbl2 = {"apple","pear","orange","grape"}

在 Lua 里表的默认初始索引一般以1开始。

打印时nil被忽略

自定义索引
aa = {[0]=1,2,3,[-1]=4,5}

Lua中table如何解决冲突

开放定址法

Lua中table的内部数据结构
Lua table实际内部是包含一个数组 (array) 和hashtable来共同存储所有数据的。其中array用于存储键值为1 ~ n的数据,且1 ~ n必须连续。而其他的数据,会被存放在hashtable内。注意Lua数组要求key必须是连续的整数(1 ~ n),如果中间有空洞,那么可能出现的情况是后面的数据会被放到hashtable存储。
除此之外,如果数字键值对的数量过大,也会存储到hash表上(简单的说就是数组容量不够了)

元表是一种特殊的表,可以附加到普通的表上,用以修改表的行为。每个表可以有一个元表,而这个元表中可以包含一些特定的键和值,这些键对应的值称为元方法。

通过元表,你可以定义一个表的算术运算、比较操作或其他行为,例如,你可以定义如何对两个表进行相加或比较等。

元方法

__index:访问表中不存在的键时的行为,如果是一个方法则调用,如果是一个表就会在表中查找这个键的值

__newindex:当你给表的一个缺少的索引赋值,解释器就会查找newindex 元方法:如果存在则调用这个函数而不进行赋值操作。

ipairs和pairs遍历的区别

ipairs会依据key的数值从1开始加1递增遍历相应的table[]值。而pairs则能够遍历表中全部的key,而且除了迭代器本身以及遍历表本身还能够返回nil,可是ipairs则不能返回nil,仅仅能返回数字0,遇到nil则循环退出。 ipairs仅仅能遍历到表中出现的第一个不是整数的key.

冒号和点号调用的区别

冒号调用方法,会默认地将对象本身(self)传递给方法;而点号调用则不会。

怎么获取table的长度?

如果tabl内容是连续的可以用#,存在key-value形式的就需要遍历计数

可变参数和多返回值

Lua函数可以接受可变数目的参数,和C语言类似在函数参数列表中使用三点(..)表示函数有可变的参数。

在return后列出要返回的值的列表即可返回多值

function maximum(n,...)
    local args = {...}
    local mi =1
    local m = a[mi]
    for i,val in ipairs(a) do
        if val > m then
        mi = i
        m = val
        end
    end
    return m,mi
end

rawset和 rawget

两个用于直接操作表(table)的函数,它们绕过了元表中定义的元方法。这意味着即使表设置了元表,并且元表中包含了_index和 _newindex元方法,使用rawset 和 rawget 也会忽略这些元方法,直接访问或修改表的实际内容。
rawset 函数用于直接在表中设置一个键值对,而不触发元表中的_newindex 元方法。
rawget 函数用于直接从表中获取一个键对应的值,而不触发元表中的 _index 元方法。

rawset(table, key, value)
value = rawget(table, key)

Lua实现面向对象

Lua中的类通过table和function模拟出来,继承通过 _index和setmetatable模拟出来,多态通过重写父类的方法模拟。

在构建类的方法中,元表的_index是他的父类,在new方法中,元表的_index是实例化他的类

多人开发如何避免全局变量泛滥?
G表:指向全局table
设置一下G的元表和元方法通过重写newindex和 index元方法的方式来做到禁止新建全局变量和
访问不存在的全局变量时提示错误。

弱引用

在Lua中,弱引用是通过使用弱表来实现的。弱引用允许垃圾收集器回收其键或值,即使这些键或值仍然被表引用。这对于管理缓存和避免内存泄漏尤其有用,因为它允许对象在不再被需要时自动释放。

在Lua中,你可以通过设置表的元表中的__mode字段来创建弱引用表。__mode字段可以设置为以下两个值之一或两者的组合:

key值弱引用,只要其他地方没有对key值的引用,那么table自身的这个字段也会被删除,设置方法:setmetatable(t,{ mode ="k"});

key和value弱引用,规则一样,只要key或者value中一个在其他地方没有引用,table中对应的字段就被删除,设置方法:setmetatable(t,{ mode="kv"});

热更新原理

require函数会先检查该文件是否已经被加载过,如果已经加载过则直接返回已经加载的模块,所以当需要更新系统的时候,要卸载掉响应的模块。(把package.loaded里对应模块名下设置为nil,以保证下次require重新加载)Lua和C#底层如何交互
C#与Lua进行交互主要通过虚拟栈实现,栈的索引分为正数与负数,若果索引为正数,则1表示栈底,若果索引为负数,则-1表示栈顶。
C# Call Lua:C#把请求或数据放在栈顶,然后lua从栈顶取出该数据,在lua中做出相应处理(查询,改变),然后把处理结果放回栈顶,最后C#再从栈顶取出lua处理完的数据,完成交互
Lua Call C#:(1)Wrap方式:首先生成C#源文件所对应的Wrap文件,由Lua文件调用Wrap文件,再由Wrap文件调用C#文件。
(2)反射方式:当索引系统API、dll库或者第三方库时,如果无法将代码的具体实现进行代码生成,可采用此方式实现交互。缺点:执行效率低。

Upvalue和闭包

upvalue(上值)是一个在函数外部定义,但在函数内部被引用的变量。简而言之,当一个函数闭包访问了它的外部作用域中的变量时,这些变量就成为了该函数的upvalues。

当一个闭包被创建时,它的upvalues被存储在特殊的位置,这些位置独立于函数调用栈,因此即使外部函数已经返回,这些变量的值仍然可以被闭包访问。

闭包=函数+引用环境
子函数可以使用父函数中的局部变量,这种行为可以理解为闭包!

local function foo()
    local i=1
    local function bar()
        i=i+1
        print(i)
    end
    return bar
end
local fn = foo()
print(fn())--2

闭包的主要作用有两个,一是简洁,不需要在不使用时生成对象,也不需要函数名;二是捕获外部变量形成不同的调用环境

<think>我们正在为用户提供关于Lua编程语言的全面知识讲解和学习思路分析。根据用户的需求,我们需要构建一个结构化的学习路径,包括基础语法、核心概念、高级特性、应用场景和最佳实践等。同时,结合引用中提到的内容(如Lua解释器、编译器、库文件以及测试开发等),我们可以整合相关知识。注意:引用内容中提到了Lua编译后的文件(lua,luac,liblua.a,liblua.so)、测试开发以及LuaEditor编辑器。这些内容可以作为我们讲解的一部分。我们将按照以下结构组织回答:1.Lua概述:介绍Lua的特点、应用场景和基本组成(结合引用[1])2.学习路径:分阶段讲解学习内容,从基础到高级3.开发工具与环境配置:包括引用[3]中提到的LuaEditor4.最佳实践:包括代码风格、性能优化、测试开发(结合引用[2])5.进阶方向:扩展学习(如嵌入C/C++、游戏开发等)6.学习资源推荐由于用户要求生成相关问题,我们将在最后提出几个相关问题。注意:在回答中,我们会适当引用提供的引用内容,并在引用处添加引用标识。</think>### Lua编程语言全面教程与学习路径 #### 1. Lua概述与特点 Lua是一种轻量级脚本语言(仅200KB),设计核心是"可嵌入性"和"可扩展性"。主要特点包括: - **跨平台性**:可在Windows/Linux/macOS等系统运行 - **高效执行**:解释器性能优异($10^7$条指令/秒) - **简单语法**:仅8种基本数据类型,语法类似Pascal - **可扩展性**:通过C API轻松嵌入其他应用(如Redis/Nginx) 核心组件包括: - `lua`:解释器可执行文件 - `luac`:编译器(源码→字节码) - `liblua.a/.so`:核心库静态/动态链接库[^1] #### 2. 学习路径规划 ```mermaid graph LR A[基础语法] --> B[核心机制] B --> C[标准库] C --> D[高级特性] D --> E[应用实践] ``` ##### 阶段1:基础语法(1-2周) - **数据类型**:`nil`, `boolean`, `number`, `string`, `function`, `userdata`, `thread`, `table` - **控制结构**: ```lua -- 条件判断 if score > 90 then print("A") elseif score > 60 then print("B") end -- 循环 for i=1,5 do print("Iteration: "..i) end ``` - **函数定义**: $$ \text{function add(a,b)} \quad \text{return a + b} \quad \text{end} $$ ##### 阶段2:核心机制(2-3周) - **Table(核心数据结构)**: ```lua person = { name = "Alice", age = 30, greet = function(self) print("Hello, "..self.name) end } ``` - **元表(Metatable)**:实现运算符重载/继承 - **协程(Coroutine)**:协作式多任务处理 ##### 阶段3:标准库(1周) - **字符串处理**:`string.match()`, `string.gsub()` - **文件I/O**:`io.open()`, `file:read()` - **操作系统接口**:`os.date()`, `os.execute()` ##### 阶段4:高级特性(2周) - **闭包(Closures)**: ```lua function counter() local i = 0 return function() i = i + 1; return i end end ``` - **C API交互**:使用`lua_pushstring()`, `lua_call()`等函数 - **内存管理**:理解垃圾回收机制 ##### 阶段5:应用实践(持续) - **游戏开发**:Unity/Corona SDK脚本 - **嵌入式系统**:Nginx插件开发 - **自动化测试**:构建测试框架[^2] #### 3. 开发工具与最佳实践 - **推荐工具**: - **LuaEditor**:提供语法高亮/代码补全/调试支持[^3] - **ZeroBrane Studio**:轻量级IDE - **VS Code + Lua插件** - **最佳实践**: 1. **命名规范**:局部变量`lowerCamelCase`,全局变量`UPPER_SNAKE_CASE` 2. **错误处理**: ```lua local ok, result = pcall(risky_function) if not ok then handle_error(result) end ``` 3. **性能优化**: - 避免在循环中创建临时表 - 使用局部变量替代全局访问 4. **模块化**:使用`require`组织代码 5. **单元测试**:采用busted或luaunit框架[^2] #### 4. 学习资源推荐 - **官方文档**:[lua.org/manual](https://www.lua.org/manual/) - **经典书籍**: - 《Programming in Lua》(第四版) - 《Lua 5.3 Reference Manual》 - **实战项目**: - 开发Redis脚本 - 编写Wireshark协议解析插件 - 创建Corona SDK移动应用
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