Lua 编程语言的全面基础语法总结

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以下是 Lua 编程语言的全面基础语法总结，涵盖核心概念和常用语法结构：

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一、注释

-- 单行注释

--[[
多行注释
可以跨越多行
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二、变量与数据类型

1. 变量声明

local a = 10                -- 局部变量
b = "Hello Lua"             -- 全局变量（默认全局）

2. 数据类型

• nil：空值或未定义
• boolean：true 或 false
• number：整数或浮点数（Lua 5.3+ 支持整数类型）
• string：字符串（可用单引号 ' 或双引号 "）
• table：唯一的数据结构，用于数组、字典、对象等
• function：函数（一等公民）
• userdata：C 扩展数据
• thread：协程（coroutine）

3. 字符串操作

local s = "Hello"
print(s .. " World")       -- 字符串拼接
print(#s)                  -- 字符串长度（#运算符）
print(s:upper())           -- 方法调用（等价于 string.upper(s)）

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三、运算符

类型	运算符	示例
算术	+, -, *, /, %, ^	a = 5 + 3
比较	==, ~=, >, <, >=, <=	if a == b then
逻辑	and, or, not	if a and b then
字符串连接	..	print("a".."b")
长度	#	#table

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四、流程控制

1. 条件语句

if condition then
    -- 代码块
elseif condition2 then
    -- 代码块
else
    -- 代码块
end

2. 循环

-- while 循环
while condition do
    -- 代码块
end

-- for 数值循环
for i = 1, 10 do        -- 包含1和10
    print(i)
end

-- for 泛型循环（遍历表）
local t = {a=1, b=2}
for key, value in pairs(t) do
    print(key, value)
end

-- repeat-until 循环
repeat
    -- 代码块
until condition

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五、函数

1. 定义函数

function add(a, b)
    return a + b
end

-- 匿名函数
local square = function(x)
    return x * x
end

-- 多返回值
function divide(a, b)
    return math.floor(a / b), a % b
end

2. 可变参数

function sum(...)
    local total = 0
    for _, v in ipairs({...}) do
        total = total + v
    end
    return total
end

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六、表（Table）

1. 创建表

local t1 = {}               -- 空表
local t2 = {1, 2, 3}        -- 数组形式
local t3 = {name="Alice", age=30} -- 键值对

2. 表操作

t = {1, 2, 3}
t[4] = 4                   -- 添加元素
t["name"] = "Bob"          -- 字符串键
table.insert(t, 5)         -- 在末尾插入
table.remove(t, 2)         -- 删除第2个元素
table.sort(t)              -- 排序

3. 元表（Metatable）与元方法

local mt = {
    __index = function(t, k)
        return k * 2       -- 当访问不存在的键时触发
    end
}

local t = setmetatable({}, mt)
print(t[3])                -- 输出 6（3*2）

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七、模块与包管理

1. 创建模块

-- mymodule.lua
local M = {}

function M.add(a, b)
    return a + b
end

return M

2. 使用模块

local mymodule = require("mymodule")
print(mymodule.add(2, 3))  -- 输出 5

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八、错误处理

-- 捕获错误
local success, result = pcall(function()
    -- 可能出错的代码
    error("Something wrong!")
end)

if success then
    print("Success:", result)
else
    print("Error:", result)
end

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九、协程（Coroutine）

local co = coroutine.create(function()
    print("Coroutine started")
    coroutine.yield()       -- 挂起协程
    print("Coroutine resumed")
end)

coroutine.resume(co)        -- 启动协程
coroutine.resume(co)        -- 恢复执行

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十、其他特性

• 弱引用表：通过 setmetatable(t, {__mode="v"}) 实现垃圾回收优化。
• 短路求值：and 和 or 支持短路逻辑。
• 简写语法：a = a or b（等价于三元运算符）。

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十一、示例代码综合

-- 函数返回多个值
function minmax(a, b)
    return a < b and a or b, a < b and b or a
end

local min, max = minmax(3, 5)
print(min, max)  -- 输出 3 5

-- 表遍历
local t = {x=1, y=2, z=3}
for k, v in pairs(t) do
    print(k, v)
end

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Lua 语法简洁灵活，适合嵌入式开发、游戏脚本等领域。掌握以上基础后，可以进一步学习 Lua 的元编程、面向对象模式等高级特性。

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