lua学习笔记day12-----环境

这一天的内容包含了手册上的两个大的章节，主要介绍了以下内容：
1、一个代码块运行时，是有它自己的环境的
2、在代码运行过程种，或多或少需要一些库函数，如果有两个库函数的文件里有两个名字一样的函数，该如何区分。（就像C++中，用命名空间来区分两个文件中函数名称一致的函数）
3、如何制作自定义的package

环境：
首先解释一下这个词，在一个连续运行代码块（chunk）运行的过程中，会把所有需要的变量都放在一个表里，要注意lua是把函数当作第一类值的，所以这个表里也有函数的名字。
如果这张表是_G，那这个chunk就是运行在全局的环境之下，这个chunk可以直接使用_G中的库函数变量，而chunk创建的全局变量也会登记到这个表里。
如果这张表不是_G，而是自己提供的一张表，那就是非全局的环境了，如果有chunk运行在这个环境底下，它只能用自定义的这张表里提供的资源，如果是张空表，就表示这个环境什么都没有，连print都用不了。而在这个chunk下创建的全局变量，是会登记到自定义的那张环境表里去的。

在lua5.1之前使用setfenv函数来改变一个chunk的环境，
而5.1之后，用了一个类似宏定义的东西 _ENV来改变当前环境。
（我看的是5.1的手册，用的是5.2以上版本的lua，测试代码的时候，被搞死了。）
好了，根据上述内容，提供了以下代码，来验证一下_G,环境，全局变量和局部变量

do
        for k in pairs(_G) do
                print(k)
        end
        _ENV = {}
        for k in pairs(_G) do
                print(k)
        end
end
----------------------------------------
require
collectgarbage
tonumber
select
_G
pairs
coroutine
tostring
rawlen
getmetatable
error
type
print
setmetatable
io
unpack
test
pcall
dofile
rawget
xpcall
math
loadfile
arg
bit32
_VERSION
rawset
string
next
loadstring
table
rawequal
package
load
os
module
debug
ipairs
assert
lua: Demo.lua:37: attempt to call global 'pairs' (a nil value)
stack traceback:
    Demo.lua:37: in main chunk
    [C]: in ?

第一个泛型for对_G这张表进行迭代输出所有的值，
然后用_ENV把当前的环境设置成空表，
再次用for循环迭代_G，就报错了，注意看报错的内容，pairs是个空值！
的确不能用了。

非全局的环境
其实这个内容在手册里用的是非全局变量，但是我觉的它讲的内容更注重于非全局的环境。
上面的内容已经描述了lua允许改变一个chunk的环境。代码运行的结果也很直接的表现出了问题，如果设置的环境不恰当，那这个chunk的后续代码是会出问题的，毕竟什么库函数都用不了。
手册中循序渐进的讲了很多，这里我就直接描述最后的结果。
手册中提供了好几种方法，最终的目的都是在非全局环境中保留全局变量，至少保留要用的：
1、把当前环境的表的metatable设置成一个__index = _G的表，继承原来的换进
2、把_G = _G，当作当前环境表的一个域
3、在chunk的开头把一些要用的全局变量声明称局部变量，local print = print
3是最快的，1是最方便的。
用以下代码演示一下：

do
        for k in pairs(_G) do
                print(k)
        end
        env = {}
        setmetatable(env,{__index = _G})
        _ENV = env
        for k in pairs(_G) do
                print(k)
        end
end

这个是第一种，把env设置成当前的环境后。调用pairs，lua在env的表里找不到，就去env的metatable的__index去找，发现__index是个表，然后拿着pairs当作索引去找，就找到这个变量了。print同理。chunk运行的结果就是_G打印了两次，太长了，结果就不放了。

do
        for k in pairs(_G) do
                print(k)
        end
        env = {}
        env._G = _G
        _ENV = env
        for k in _G.pairs(_G._G) do
                _G.print(k)
        end
end

这个是第二种，把原先的_G作为我非全局环境表的一个域，调用库函数的时候，要加一个索引，要不然会报错。这个结果也是打印两次_G表。

do
        local print = print
        local pairs = pairs
        for k in pairs(_G) do
                print(k)
        end
        _ENV = {}
        for k in pairs(_G) do
                print(k)
        end
end
------------------------------
lua: Demo.lua:40: bad argument #1 to 'pairs' (table expected, got nil)
stack traceback:
    [C]: in function 'pairs'
    Demo.lua:40: in main chunk
    [C]: in ?

（目前我是觉得，一个chunk里的局部变量是不受环境表控制的，反正我试了一下，只要是在一个chunk里声明的局部变量，即使环境是一张空表，对局部变量操作都是不会报错的。）
这个是第三种，把要用的pairs和print用局部变量声明，然后直接用。这个方法很神奇。注意看最后的报错，它的意思是，pairs函数有个不对的参数。没有用局部变量声明_G，报错是对的。

最后，来看一下在改变环境表之后，再声明一个全局变量会发生什么。

do
        env = {}
        setmetatable(env,{__index = _G})
        _ENV = env
        num = 1
        for k in pairs(_G) do
                print(k)
        end
        print("--------------")
        for k in pairs(env) do
                print(k)
        end
end
---------------------
load
tonumber
print
bit32
string
next
collectgarbage
dofile
rawget
loadstring
arg
error
assert
ipairs
select
pairs
rawequal
tostring
package
os
table
coroutine
env
pcall
math
test
_G
debug
io
unpack
require
module
xpcall
loadfile
setmetatable
getmetatable
rawlen
type
_VERSION
rawset
--------------
num

没错，声明的全局变量变成了env的一个域，而在_G中找不到它，这也是非全局环境的应用所在。

最后总结一下：
环境就是一张普通的表，只不过全局变量的表不是由chunk指定的，它是由lua生成的，所以可以包含库函数之类的。
非全局环境最重要的是保证chunk内用到的全局变量需要保存。在非全局环境的环境里声明的全局变量，不会污染真正的全局变量（_G表）。