Lua 是一种高性能, 解释型, 面向对象的语句, 广泛用于各种项目的内嵌语言, 如 redis, nginx, scrapy, 愤怒的小鸟, 魔兽世界等等.
本文主要介绍 Lua 的语法.
1. 数据类型
lua 是一个动态类型语言,一个变量可以存储类型的值.
Lua 常用数据类型:
- 空(nil): 空类型只包含一个值,即nil . nil表示空, 没有赋值的变量或标的字段都是 nil.
- 布尔(boolean): 布尔类型包含 True 和 False 两个值.
- 数字(number): 整数合浮点数是都是使用数字类型存储.
- 字符串(string): 字符串类型可以存储字符串,且与Redis的键值一样都是二进制安全的.字符串可以使用单引号或双引号表示,两个符号是相同的. 字符串可以包含转义字符,如 ‘n’,’r’ 等.
- 表(table): 表类型是Lua 语言中唯一的数据结构,既可以当数组,又可以当字典,十分灵活.
- 函数(function): 函数是Lua中的一等值(first-class value),可以存储在变量中,作为函数的参数或返回结果.
2. 变量
Lua 变量分为全局变量和局部变量. 全局变量无需声明就可以直接使用,默认值是 nil .
> print(b)
a = 1 – 为全局变量a赋值
a = nil – 删除全局变量的方法是将其复制为 nil . 全局变量没有声明与未声明之分,只有非 nil 和 nil 的区别.
print(b) – 无需声明即可使用，默认值是nil
声明局部变量的方式为 “local 变量名” :
local c --声明一个局部变量c，默认值是nil
local d = 1 --声明一个局部变量d并赋值为1
local e, f --可以同时声明多个局部变量
* 局部变量的作用域为从声明开始到所在层的语句块的结尾.
声明一个存储函数的局部变量的方法为 :
local say_hi = function ()
print 'hi'
end
变量名必须是非数字开头,只能包含字母,数字和下划线,区分大小写. 变量名不能与Lua的保留关键字相同, 保留关键字如下:
and break do else elseif end false for function if in local nil not or repeat return then true until while
3. 注释
- 单行:
--开始, 到行尾结束. - 多行:
--[[ ... ]].
4. 赋值
多重赋值 :
local a, b = 1, 2 -- a的值是1，b的值是2
local c, d = 1, 2, 3 -- c的值是1，d的值是2，3被舍弃了
local e, f = 1 -- e的值是1，f的值是nil
在执行多重赋值时,Lua会先计算所有表达式的值,比如:
local a = {1, 2, 3}
local i = 1
i, a[i] = i + 1, 5 -- i = 2 ; a = {5,2,3} , lua 索引从 1 开始.
lua 中的函数也可以返回多个值
5. 操作符
5.1 数学操作符 :
常见的+、-、*、/、%（取模）、-（一元操作符，取负）和幂运算符号^。
数学操作符的操作数如果是字符串,则会自动转换为数字.
print('1' + 1) -- 2
print('10' * 2) -- 20
5.2 比较操作符 :
==: 比较两个操作数的类型和值是否相等~=: 与 == 结果相反<,>,<=,>=: 大于,小于,小于等于,大于等于.
- 比较操作符的结果一定是布尔类型 ;
- 比较操作符,不会对两边的操作数进行自动类型转换.
5.3 逻辑操作符 :
not: 根据操作数的真和假返回false 和 trueand: a and b, 如果a 是真,则返回 b , 否则返回 a .or: a or b , 如果a 是假,则返回 a , 否则返回 b .
只要操作数不是 nil 或 false ,逻辑操作符都认为操作数是真. 特别注意 0 或 空字符串也被当做真.
Lua 逻辑操作符支持短路，也就是说对于 false and foo() ，lua 不会调用foo函数，or 类似。
5.4 连接操作符.
... 用来连接两个字符串. 连接操作符会自动把数字类型的抓换成字符串类型.
5.5 取长度操作符.
是lua5.1 新增的操作符, # ,用来获取字符串或表的长度.
> print(#'hello') -- 5
5.6 运算符的优先级:
^
not # -(一元)
* / %
+ -
..
< > <= >= ~= ==
and
or
6. if 语句
语法 :
if 条件表达式 then
语句块
elseif 条件表达式 then
语句块
else
语句块
end
注意 :
Lua 中只有 nil 和 false 才是假, 其余值,包括0 和空字符串,都被认为是真值.
Lua 每个语句都可以
;结尾 ,但是一般来说编写 Lua 是会省略;,Lua 并不强制要求缩进,所有语句也可以写在一行中, 但为了增强可读性,建议在注意缩进.
> a = 1 b = 2 if a then b = 3 else b = 4 end
7. 循环语句
7.1 while 循环
while 条件表达式 do
语句块
end
7.2 repeat 循环
repeat
语句块
until 条件表达式
7.3 for 循环
形式一 :
for 循环中的 i 是局部变量, 作用域为 for 循环体内. 虽然没有使用 local 声明,但它不是全局变量.
for 变量=初值,终值,步长 do -- 步长可省略,默认为 1
语句块
end
示例
# 计算 1 ~ 100 之和
local sum = 0
for i = 1 ,100 do
sum = sum + 1
end
形式二 :
for 变量1 ,变量2, ... , 变量N in 迭代器 do
语句块
end
8. 表类型
表是Lua中唯一的数据结构,可以理解为关联数组, 任何类型的值(除了空类型)都可以作为表的索引.
a = {} --将变量a赋值为一个空表
a['field'] = 'value' --将field字段赋值value
print(a.field) --打印内容为'value'，a.field是a['field']的语法糖。
people = { --也可以这样定义
name = 'tom',
age = 29
}
当索引为整数的时候表和传统的数组一样，例如：
a = {}
a[1] = 'Tom'
a[2] = 'Jeff'
可以写成下面这样：
a = {'Tom', 'Jeff'}
print(a[1]) --打印的内容为'Tom'
可以使用通用形式的for语句遍历数组,例如:
for index,value in ipairs(a) do -- index 迭代数组a 的索引 ; value 迭代数组a 的值.
print(index)
print(value)
end
-- ipairs 是Lua 内置的函数,实现类似迭代器的功能.
数字形式的for语句
for i=1,#a do
print(i)
print(a[i])
end
pair : 迭代器,用来遍历非数组的表值.
person = {
name = 'Tom',
age = 29
}
for index,value in pairs(person) do
print(index)
print(value)
end
pairs 与 ipairs 的区别在于前者会遍历所有值不为 nil 的索引, 而后者只会从索引 1 开始递增遍历到最后一个值不为 nil 的整数索引.
9. 函数
一般形式:
function(参数列表)
函数体
end
可以将函数赋值给一个局部变量, 比如:
local square = function(num)
return num*num
end
** 因为在赋值前声明了局部变量 square, 所以可以在函数内部引用自身(实现递归).
函数参数 :
- 如果实参的个数小于形参的个数,则没有匹配到的形参的值为
nil. - 相对应的,如果实参的个数大于形参的个数,则多出的实参会被忽略.
如果希望捕获多出的参数(即实现可变参数个数),可以让最后一个形参为
....local function square(...) local argv = {...} for i = 1,#argv do argv[i] = argv[i] * argv[i] end return unpack(argv) -- unpack 函数用来返回 表 中的元素. 相当于return argv[1], argv[2], argv[3] end a,b,c = square(1,2,3) print(a) -- 1 print(b) -- 4 print(c) -- 9
在 Lua 中, return 和 break (用于跳出循环) 语句必须是语句块中的最后一条语句, 简单的说在这两条语句之后只能是 end,else 或 until 三者之一.
如果希望在语句块中间使用这两条语句,可以认为的使用 do 和 end 将其包围.
10. 标准库 http://www.lua.org/manual/5.1/manual.html#5
Lua 的标准库中提供了很多使用的函数, 比如 ipairs,pairs,tonumber,tostring,unpack 都属于标准库中的Base库.
Redis 支持大部分Lua标准库,如下所示:
库名 说明
Base 一些基础函数
String 用于字符串操作的函数
Table 用于表操作的函数
Math 数学计算函数
Debug 调试函数
10.1 String库 : 可以通过字符串类型的变量以面向对象的形式访问, 如 string.len(string_var) 可以写成 string_var:len()
获取字符串长度 : string.len(string) 作用与操作符 “#” 类似
> print(string.len('hello')) -- 5 > print(#'hello') -- 5转换大小写
string.upper(string) string.lower(string)获取子字符串
string.sub() 可以获取一个字符串从索引 start 开始到 end 结束的子字符串,索引从1 开始. 索引也可以是负数, -1 代表最后一个元素 .
string.sub(string start[,end ]) -- end 默认为 -1.> print(string.sub('hello',1)) – hello
> print(string.sub('hello',2)) – ello
> print(string.sub('hello',2,-2)) – ell
10.2 Table库 : 其中大部分函数都需要表的形式是数组形式.
将数组转换为字符串
table.concat(table [,sep [,i [,j]]])
# sep : 以 sep 指定的参数分割, 默认为空. # i , j : 用来限制要转换的表元素的索引范围. 默认分别为 1 和 表的长度. 不支持负索引.print(table.concat({1,2,3})) –123
print(table.concat({1,2,3},’,’,2)) –2,3
print(table.concat({1,2,3},’,’,2,2)) –2向数组中插入元素
table.insert(table ,[pos,] value) # 在指定索引位置 pos 插入元素 value, 并将后面的元素顺序后移. 默认 pos 值是数组长度加 1 , 即在数组尾部插入.
> a = {1,2,4} > table.insert(a,3,3) # {1,2,3,4} > table.insert(a,5) # {1,2,3,4,5} > print(table.concat(a,',')) 1,2,3,4,5从数组中弹出一个元素
table.remove(table,[,pos]) # 从指定的索引删除一个元素,并将后面的元素前移,返回删除元素值. 默认 pos 的值是数组的长度,即从数组尾部弹出一个元素.
> table.remove(a) --{1,2,3,4} > table.remove(a,1) --{2,3,4} > print(table.caoncat(a,',')) 2,3,4
10.3 Math库 : 提供常用的数学运算函数, 如果参数是字符串会自动尝试转换成数字.
math.abs(x) # 绝对值
math.sin(x) # 三角函数sin
math.cos(x) # 三角函数cos
math.tan(x) # 三角函数tan
math.ceil(x) # 进一取整, 1.2 取整后是 2
math.floor(x) # 向下取整, 1.8 取整后是 1
math.max(x,...) # 获得参数中的最大的值
math.min(x,...) # 获取参数中的最小的值
math.pow(x,y) # 获取 xy 的值
math.sqrt(x) # 获取 x 的平方根
math.random([m,[,n]]) # 生成随机数,没有参数 返回 [0,1]的实数, 参数 m 返回范围在 [1,m] 的整数, 同时提供 m n 返回范围在 [m,n] 的整数.
math.randomseed(x) # 设置随机数种子, 同一种子生成的随机数相同.
11. 其他库
Redis 还通过 cjson库 和 cmsgpack库 提供了对 JSON 和 MessagePack的支持. Redis自动加载了这两个库,在脚本中可以分别通过 cjson 和 cmsgpack 两个全局变量来访问对应的库.
local people = {
name = 'Tom',
age = 29
}
– 使用 cjson 序列化成字符串
local json_people_str = cjson.encode(people)
– 使用 cmsgpack 序列化成字符串
local msgpack_people_str = cmsgpack.pack(people)
– 使用 cjson 将序列化后的字符串还原成表
local json_people_obj = cjson.decode(people)
print(json_people_obj.name)
– 使用 cmshpack 将序列化后的字符串还原成表
local msgpack_people_obj = cmsgpack.unpack(people)
print(msgpack_people_obj.name)