Lua 基础语法
## Lua 编程
Lua 编程 经典的 \"Hello world\" 的程序总是被用来开始介绍一种语言。在 Lua 中，写一个这样的程序很简单：
``` Lua
print ( "Hello world" )
```
::: hljs-left
在 Lua 中，语句之间可以用分号 \"；\" 隔开，也可以用空白隔开。一般来说，如果多个语句写在同一行的话，建议总是用分号隔开。
:::
Lua 有好几种程序控制语句，如：
- 条件控制： if 条件 then … elseif 条件 then … else … end
- While 循环： while 条件 do … end
- Repeat 循环： repeat … until 条件
- For 循环： for 变量 = 初值，终点值，步进 do … end
- For 循环： for 变量 1，变量 2，… ，变量 N in 表或枚举函数 do … end
注意一下，for 的循环变量总是只作用于 for 的局部变量，你也可以省略步进值，这时候，for 循环会使用 1 作为步进值。
你可以用 break 来中止一个循环。
如果你有程序设计的基础，比如你学过 Basic,C 之类的，你会觉得 Lua 也不难。但 Lua 有几个地方是明显不同于这些程序设计语言的，所以请特别注意。
关于 Lua 数组、迭代器、模块与包、元素、协同程序、文件 I/O、数据库访问等更多语法相关教程，[请访问Lua 菜鸟教程](https://www.runoob.com/lua/lua-tutorial.html)。
## 注释
写一个程序，总是少不了注释的。
在 Lua 中，你可以使用单行注释和多行注释。
单行注释中，连续两个减号 \"--\" 表示注释的开始，一直延续到行末为止。相当于 C++ 语言中的 \"//\"。
多行注释中，由 \"--[[\" 表示注释开始，并且一直延续到 \"]]\" 为止。这种注释相当于 C 语言中的 \"/**/\"。在注释当中，\"[[\" 和 \"]]\" 是可以嵌套的。
## 语句块
语句块在 C++ 中是用 "{" 和 "}" 括起来的，在 Lua 中，它是用 do 和 end 括起来的。比如：
``` lua
do print ( "Hello" ) end
```
你可以在函数和语句块中定义局部变量。
## 赋值语句
赋值语句在 Lua 被强化了，它可以同时给多个变量赋值 。例如：
``` lua
a,b,c,d=1,2,3,4
```
甚至是：
``` lua
a,b=b,a
--多么方便的交换变量功能啊
```
在默认情况下，变量总是认为是全局的。假如你要定义局部变量，则在第一次赋值的时候，需要用 local 说明。比如：
``` Lua
local
a,b,c = 1,2,3 -- a,b,c 都是局部变量
```
## 循环语句
- while 循环：while 条件 do … end
- repeat 循环：repeat … until 条件
- for 循环：for 变量 = 初值，终点值，步进 do … end
- for 循环：for 变量 1，变量 2，… ，变量 N in表或枚举函数 do … end
### while 循环
``` Lua
my_table = {1,2,3}
local
index = 1
-- 注意: table 中的索引从 1 开始
while my_table[index] do
-- 只要条件返回 true，就一直执行循环
print(my_table[index])
index = index +1
-- Lua 中没有 i++ 的写法，所以只能用这种写法
end
-- 输出 1
-- 2
-- 3
```
### repeat 循环(相当于其他语言中的 do…while)
``` Lua
local
snum = 1
--起始值
repeat
print("snum is "..snum)
snum = snum + 1
until
snum == 4
--当 snum 等于 4 时 跳出循环
--输出:
--snum is 1
--snum is 2
--snum is 3
```
### for 循环
``` Lua
for i = 1, #my_table do
--#my_table 表示取表的长度,上边定义了长度为 3
print(my_table[i])
end
```
``` Lua
for i=1,10,2 do
-- 这里i=1表示起始值, 10 表示最大值, 2 表示步进值(可以没有,默认值为 1,也就是其他语言里的 i++)
print(i)
end
```
注意一下，for 的循环变量总是只作用于 for 的局部变量，你也可以省略步进值，这时候，for 循环会使用 1 作为步进值。
可以用 break 来中止一个循环。
## 数值运算
和 C 语言一样，支持+, -, *, /。但 Lua 还多了一个 "^"。这表示指数乘方运算。比如 2^3 结果为 8, 2^4 结果为 16。
连接两个字符串，可以用”..“运处符。如：
``` Lua
"This a " .. "string."-- 等于 "this a string"
```
## 比较运算
<><= >= == ~=
分别表示 小于，大于，不大于，不小于，相等，不相等
所有这些操作符总是返回 true 或 false。
对于 Table,Function 和 Userdata 类型的数据，只有 == 和 ~=可以用。相等表示两个变量引用的是同一个数据。比如：
``` Lua
a={1,2}
b=a
print(a==b, a~=b)
-- true, false
a={1,2}
b={1,2}
print(a==b, a~=b)
-- false, true
```
## 逻辑运算
and, or, not
其中，and 和 or 与 C 语言区别特别大。
在这里，请先记住，在 Lua 中，只有 false 和 nil 才计算为 false，其它任何数据都计算为 true，0 也是 true！
and 和 or 的运算结果不是 true 和 false，而是和它的两个操作数相关。
a and b： 如果 a 为 false，则返回 a；否则返回 b
a or b： 如果 a 为 true，则返回 a；否则返回 b
举几个例子：
``` Lua
print(4 and 5) --> 5
print(nil and 13) --> nil
print(false and 13) --> false
print(4 or 5) --> 4
print(false or 5) --> 5
```
在Lua中这是很有用的特性，也是比较令人混洧的特性。
我们可以模拟 C 语言中的语句：
`x = a? b : c`
在 Lua 中，可以写成：
`x = a and b or c`
最有用的语句是：
`x = x or v`
它相当于：
``` Lua
if not x then
x = v
end
```
## 运算符优先级
从高到低顺序如下：
``` LUa
^
not - （一元运算）
* /
+ -
..（字符串连接）
<> <= >
= ~= ==
and
or
```
## 关键字
关键字是不能做为变量的。Lua 的关键字不多，就以下几个：
```
and
break
do
else
elseif
end
false
for
function
if
in
local
nil
not
or
repeat
return
then
true
until
while
```
## 变量类型
怎么确定一个变量是什么类型的呢？大家可以用 type() 函数来检查。Lua 支持的类型有以下几种：
### Nil 空值
所有没有使用过的变量，都是 nil。nil 既是值，又是类型。
### Boolean 布尔值
true 或 false
### Number 数值
在 Lua 里，数值相当于 C 语言的 double
### String 字符串
如果你愿意的话，字符串是可以包含 '\0' 字符的
### Table 关系表类型
这个类型功能比较强大，我们在后面慢慢说。
### Function 函数类型
不要怀疑，函数也是一种类型，也就是说，所有的函数，它本身就是一个变量。
### Userdata
嗯，这个类型专门用来和 Lua 的宿主打交道的。宿主通常是用 C 和 C++ 来编写的，在这种情况下，Userdata 可以是宿主的任意数据类型，常用的有 Struct 和指针。
### Thread 线程类型
在 Lua 中没有真正的线程。Lua 中可以将一个函数分成几部份运行。如果感兴趣的话，可以去看看 Lua 的文档。
## 变量的定义
所有的语言，都要用到变量。在 Lua 中，不管你在什么地方使用变量，都不需要声明，并且所有的这些变量总是全局变量，除非，你在前面加上 "local"。
这一点要特别注意，因为你可能想在函数里使用局部变量，却忘了用 local 来说明。
至于变量名字，它是大小写相关的。也就是说，A 和 a 是两个不同的变量。
定义一个变量的方法就是赋值。"＝" 操作就是用来赋值的 我们一起来定义几种常用类型的变量吧。
### Nil
正如前面所说的，没有使用过的变量的值，都是 Nil。有时候我们也需要将一个变量清除，这时候，我们可以直接给变量赋以 nil 值。如：
``` Lua
var1=nil
-- 请注意 nil 一定要小写
```
### Boolean
布尔值通常是用在进行条件判断的时候。
布尔值有两种：true 和 false。在 Lua 中，只有 false 和 nil 才被计算为 false，而所有任何其它类型的值，都是 true。比如 0，空串等等，都是 true。不要被C语言的习惯所误导，0 在 Lua 中的的确确是 true。你也可以直接给一个变量赋以 Boolean 类型的值，如：
`varboolean = true`
### Number
在 Lua 中，是没有整数类型的，也不需要。一般情况下，只要数值不是很大（比如不超过100,000,000,000,000），是不会产生舍入误差的。在很多 CPU 上，实数的运算并不比整数慢。 实数的表示方法，同 C 语言类似，如： 4 0.4 4.57e-3 0.3e12 5e+20
### String
字符串，总是一种非常常用的高级类型。在 Lua 中，你可以非常方便的定义很长很长的字符串。 字符串在 Lua 中有几种方法来表示，最通用的方法，是用双引号或单引号来括起一个字符串的，如：
`"This is a string."`
和 C 语言相同的，它支持一些转义字符，列表如下：
- \a bell
- \b back space
- \f form feed
- \n newline
- \r carriage return
- \t horizontal tab
- \v vertical tab
- backslash
- \" double quote
- \' single quote
- [ left square bracket
- ] right square bracket
由于这种字符串只能写在一行中，因此，不可避免的要用到转义字符。加入了转义字符的串，看起来实在是不敢恭维，比如：
`"one line\nnext line\n\"in quotes\", 'in quotes'"`
一大堆的 "\" 符号让人看起来很倒胃口。如果你与我有同感，那么，我们在Lua中，可以用另一种表示方法：用 "[["和"]]" 将多行的字符串括起来，如：
``` HTML
page = [[
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>An HTML Page</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
```
值得注意的是，在这种字符串中，如果含有单独使用的 "[[" 或 "]]" 就仍然得用 "[" 或 ”]" 来避免歧义。当然，这种情况是极少会发生的。
### Table
关系表类型，这是一个很强大的类型。我们可以把这个类型看作是一个数组。只是 C 语言的数组，只能用正整数来作索引；在 Lua 中，你可以用任意类型来作数组的索引，除了 nil。同样，在 C 语言中，数组的内容只允许一种类型；在 Lua 中，你也可以用任意类型的值来作数组的内容，除了 nil。
Table 的定义很简单，它的主要特征是用 "{" 和 "}" 来括起一系列数据元素的。比如：
``` Lua
T1 = {}
-- 定义一个空表
T1[1]=10
-- 然后我们就可以象 C 语言一样来使用它了。
T1["John"]={Age=27, Gender="Male"}
```
这一句相当于：
``` Lua
T1["John"]={}
-- 必须先定义成一个表，还记得未定义的变量是 nil 类型吗
T1["John"]["Age"]=27
T1["John"]["Gender"]="Male"
```
当表的索引是字符串的时候，我们可以简写成：
``` Lua
T1.John={}
T1.John.Age=
27
T1.John.Gender=
"Male"
```
或
`T1.John{Age=27, Gender="Male"}`
这是一个很强的特性。
在定义表的时候，我们可以把所有的数据内容一起写在 "{" 和 "}" 之间，这样子是非常方便，而且很好看。比如，前面的 T1 的定义，我们可以这么写：
``` Lua
T1= {
10, -- 相当于 [1] = 10
[100] = 40,
John= -- 如果你原意，你还可以写成：["John"] =
{
Age=27, -- 如果你原意，你还可以写成：["Age"] =27
Gender=Male -- 如果你原意，你还可以写成：["Gender"] =Male
},
20-- 相当于 [2] = 20
}
```
看起来很漂亮，不是吗？
我们在写的时候，需要注意三点：
第一，所有元素之间，总是用逗号 "，" 隔开；
第二，所有索引值都需要用 "[" 和 "]" 括起来；如果是字符串，还可以去掉引号和中括号；
第三，如果不写索引，则索引就会被认为是数字，并按顺序自动从 1 往后编；
表类型的构造是如此的方便，以致于常常被人用来代替配置文件。是的，不用怀疑，它比 ini 文件要漂亮，并且强大的多。
### Function
函数，在 Lua 中，函数的定义也很简单。典型的定义如下：
``` Lua
function add(a,b)-- add 是函数名字，a 和 b 是参数名字
return a+b -- return 用来返回函数的运行结果
end
```
请注意，return 语言一定要写在 end 之前。假如你非要在中间放上一句 return，那么请写成：do return end。
还记得前面说过，函数也是变量类型吗？上面的函数定义，其实相当于：
``` Lua
add = function(a,b)
return a+b
end
```
当你重新给 add 赋值时，它就不再表示这个函数了。你甚至可以赋给 add 任意数据，包括 nil（这样，你就清除了 add 变量）。Function 是不是很象 C 语言的函数指针呢？
和 C 语言一样，Lua 的函数可以接受可变参数个数，它同样是用 "…" 来定义的，比如：
`function sum(a,b,…)`
如果想取得 … 所代表的参数，可以在函数中访问 arg 局部变量（表类型）得到。如
`sum(1,2,3,4)`
则，在函数中，
`a = 1, b = 2, arg = {3, 4}`
更可贵的是，它可以同时返回多个结果，比如：
``` Lua
function s()
return 1,2,3,4
end
a,b,c,d = s()
-- 此时，a = 1,b = 2,c = 3,d = 4
```
前面说过，表类型可以拥有任意类型的值，包括函数！因此，有一个很强大的特性是，拥有函数的表，哦，我想更恰当的应该说是对象吧。Lua可以使用面向对象编程了。不信？那我举例如下：
``` Lua
t =
{
Age = 27
add = function(self, n) self.Age = self.Age+n end
}
print(t.Age) -- 27
t.add(t, 10)
print(t.Age) -- 37
```
不过，t.add(t,10) 这一句实在是有点土对吧？没关系，在 Lua 中，你可以简写成：
`t:add(10) -- 相当于 t.add(t,10)`