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lua学习之类型与值篇

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类型与值

lua 是动态类型的语言

  1. 在语言中没有类型定义的语法
  2. 每个值都携带有它的类型信息

8种基础类型

  1. 用 type 可以返回这个值的类型的名称
  2. 将一个变量用于不同类型，通常会导致混乱的代码
  3. 但合理使用，如异常情况下返回 nil ，以区别正常情况下的其他类型的返回值
  4. 变量没有预定义的类型，任何变量都可以包含任何类型的值
print(type("Hello")) --string
print(type(666)) --number
a = print
print(type(a)) --function
a = 111
print(type(a)) --number
print(type(b)) --nil
print(type(string))  -- table 不太懂为什么
print(type(type(X))) -- string
  1. 最后一行将永远返回将永远返回 "string" , 而无关乎 X 这个值的内容。这是因为 type 函数总是返回一个字符串

nil （空）

  1. nil 类型只有一个值，表示空
  2. 主要功能是区别其他任何值
  3. 一个全局变量在它第一次赋值之前它的默认值就是 nil
  4. 将 nil 赋给一个全局变量等同于删除这个变量
  5. lua 将 nil 用于表示一种 "无效值"的情况，即没有任何有效值的情况

boolean （布尔）

  1. 布尔类型有两个可选值，
    1. 一个是 true，一个是 false
    2. true 表示真， false 表示假
  2. boolean 不是条件值的唯一表达方式
  3. 在 lua 中任何值都可以用来表示条件
  4. lua 将值 false , nil 视为假。将除此之外的其他值视为真
  5. lua 在条件测试中数字 0 和空字符串都视为真

number （数字）

  1. lua 中用于表示实数，即双精度浮点数
  2. lua 没有整数类型
  3. 可以重新编译 lua ，使用其他类型来表示数字
  4. 如 使用长整型 long 表示数字，或单精度浮点数 float 表示数字
  5. 书写一个数值常量，可以使用普通写法或科学计数法

科学计数法

  1. 在计算机中用 e 或 E 表示 ,表示10的几次方
  2. 可以简单理解为e 后面是多少就挪几个0
a = 3.2e2
print(a) --320

string （字符串）

  1. lua 中的字符串通常表示为一个字符序列
  2. lua 采用8位编码
  3. lua 字符串中的字符可以具有任何数值编码包括数值0
  4. 这种特性：可以让我们将任意进制(如二进制)，存储到字符串中
  5. lua 中的字符串是不可变的值，不能像 C 语言那样可以直接修改一个字符串中的某个字符
  6. 而是应该根据修改要求建立一个新的字符串

修改子串

a = "one string"
b = string.gsub(a, "one", "another")  -- 字符串替换函数
print(b) -- another string
print(a) -- one string
  1. lua 中的字符串和其他的 lua 对象如 table, function 一样都是自动内存管理机制所保存的对象
  2. 这意味着我们无需担心字符串的分配和释放
  3. 字符串可以是一个字母也可以是一本书的所有字符
  4. lua 可以高效处理长字符串，如100k ，1M容量的字符串

字面字符串

  1. 需要用一对匹配的单引号或者双引号来包裹
  2. 如果字符串本身包含两种引号中的一种，我们可以使用另一种引号来包裹
  3. 也可以使用  来进行转义
a = 'Hello'
b = "World"
c = "I'm a student"
d = "I\'m a student'"

转义序列

  1. \a 响铃
  2. \b 退格
  3. \f 提供表格
  4. \n 换行
  5. \' 单引号
  6. \" 双引号
  7. \t 水平tab
  8. \v 垂直 tab
  9. \ 反斜杠
  10. \r 回车
print("one line\nnext line\"in quotes\",'in quotes'")
--[[
one line
next line
"in quotes",'in quotes'
--]]

可以通过数值指定字符串中的字符

  1. 数值转义序列 \<XXX>
  2. <xxx>是一个至多三个十进制数字组成的序列
print('a' == '\97') -- true
  1. 用一对方括号 [[]] 可以包裹多行字符串
    1. lua 就不会解释其中的转义序列
    2. 如输入 html 代码
page = [[
    <html>
        <head>
            <title>Lua Study</title>
        </head>
        <body>
            <a href="http://www.lua.org">Lua 学习 </a>
        </body>
    </html>
]]

lua 提供了运行时数字和字符串的自动转换

print("10" + 1)  --字符串10会被自动转换为数字10，结果打印为11
print("Hello" + 1) -- 会报错

字符串连接符 ..

  1. 可在多个字符串之间使用 .. 用以连接字符串
  2. 当在一个数字后输入它时，必须使用一个空格分割，不然 lua 会误解第一个点为小数点
print("A".."=".."B") -- A=B
print(10..24) -- 会报错
print(10 .. 24) -- 1024

长度操作符 #

  1. 可在字符串前放置 # 用以获取这个字符串的长度
print(#"Hello") -- 5

tonumber

  1. 将字符串显式地转换为数字
line = io.read() -- 读取一行
n = tonumber(line)
if n = nil then
    error(line .. " is not a valid number")
else
    print(n * 2)    
end

tostring

  1. 将一个数字转换成字符串
  2. 也可将数字与一个空字符串用字符串连接符 .. 连接
a  = 2333
print(tostring(2333) == "2333") -- true
print(a .. "" == "2333") -- true

table （表）

  1. lua 中的 table 类型实现了关联数组
    1. 关联数组就是具有特殊索引方式的数组
  2. 可以使用整数、字符串或其他类型的值(除了 nil)来做为索引
  3. table 没有固定大小，可以动态的添加元素到一个 table 中
  4. table 是 lua 中主要的也是仅有的数据结构机制
  5. 基于 table 可以简单、统一和高效的方式表示普通数组、符号表、集合、记录、队列和其他数据结构
  6. lua 通过 table 来表示模块、包和对象的

举例: io.read

  1. io 模块中的 read 函数

  2. 使用字符串 read 作为 key 来索引 table io

  3. 在 lua 中 table 既不是值也不是变量，而是对象
  4. 可将 table 想象为一个动态分配的对象
  5. 程序仅持有对他们的一个引用（或指针）

  6. lua 不会暗中产生 table 的副本，或者创建新的 table

在 lua 中不需要声明一个 table

  1. table 的创建是通过构造表达式来完成的
  2. {} 一对这样的大括号就称之为 table 的构造表达式
a = {} -- 创建了一个 Table 把它的引用存储到 a 这个变量里，那么 a 就是一个 table 类型的变量了
k = "x"  
a[k] = 10 -- 新条目， key = x, value = 10  在 a 这个 table 添加了一个元素，这个 table 的索引是字符串索引，这个新生成的条目的值就是 10，它的索引是 x
a[20] = "great" -- 新条目， key = 20, value = "great"
print(a["x"]) -- 10
k = 20 
print(a[k]) -- great
a["x"] = a["x"] + 1
print(a["x"]) -- 11

table 永远是匿名的

  1. 一个只有 table 的变量和 table 自身之间没有固定的关系
a = {}
a["x"] = 10
b = a -- b 与 a 引用了同样一个 table 
print(b["x"]) -- 10
a = nil
print(a["x"]) --报错
print(b["x"]) --10  因为现在只有 b 在引用 table ，而 a 已经清除了对 table 的引用
b = nil -- 现在 a 和 b 都没有对 table 引用了
  1. 在 lua 中当一个程序在没有对 table 进行引用的时候，这个 table 就会被垃圾回收器给删除掉，并且释放它的内存

所有 table 都可以通过不同类型的索引来访问它的值

  1. 当需要添加新的元素的时候，table 会自动的增长
  2. 如果 table 中的某个值未被初始化的时候，那它就是 nil
  3. 可以通过给 table 中的某个元素赋值 nil 来删除它
  4. 因为 lua 将全局变量存储在一个普通的 table 种
-- for 循环 ,索引从1开始，与C或其他语言从0开始不同, do 里面的代码块是循环体
t = {}
for i = 1, 1000 do 
    t[i] = 2 * i  -- 值是索引的两倍
end
print(t[8]) -- 16
t["x"] = 10 
print(t["x"]) --10
print(t["y"]) -- nil
t["x"] = nil -- 删除了 table 中索引为 x 的元素

lua table 访问的两种写法(语法糖)

  1. a["name"]
  2. a.name
  3. 这两种写法是等效的
  4. a.name 的写法可能暗示了代码读者将 table 当做了一条记录使用
    1. 每个记录都有一组固定的预定义的键 key
  5. a["name"]的写法可能暗示了代码读者该 table 可以以任何字符串作为 key
    1. 而现在出于某些原因是需要访问某个特定的 key
a.x  --  表示为 a["x"] 以字符串 x 为索引 table
a[x] -- 以变量 x 的 值 为索引 table

a = {}
x = "y" -- x 已经被赋值为"y" 所以变量 x 的值为字符串 y ，索引 x 变量就是索引字符串 y
a[x] = 10
print(a.x)  -- 索引为字符串 x --> nil
print(a["x"]) -- 索引为字符串 x --> nil
print(a[x])  -- 索引为变量 x --> 10
print("\n")
print(a.y) -- 索引为字符串 y --> 10
print(a["y"]) -- 索引为字符串 y --> 10
print(a[y])  -- 索引为变量 y --> nil

表示传统的数组或线性表

  1. 只需要 key 为整数即可
  2. 并不需要声明一个大小值，直接初始化元素就可以
  3. 数组通常以 1 作为索引的起始值

长度操作符 # 对于 table 的作用

  1. 用于返回一个数组或一个线性表的最后一个的索引值(或者称为大小)
t = {}
for i = 1, i = 666 do
    t[i] = i * 2
end
print(#t) -- 666, 相当于这个 table 有 666 个元素(或者称这个 table 的大小为 666)
for i = 1, #t do
    print(t[i])
end
print(t[#t]) -- 打印 table 最后一个值
t[#t] = nil -- 删除 table 的最后一个值
print(#t) -- 现在 table 的长度就是 665 个
t[#t + 1] = 8888 -- 给 table 再加一个元素
print(#t) -- 现在 table 的长度是 666 个
print(t[#t]) -- 现在 table 的最后一个元素就是 8888 了

数组的实际大小

  1. 对于所有未初始化的元素的索引结果都是 nil
  2. lua 将 nil 作为判断数组结尾的标志
  3. 当一个数组有空隙即中间含有 nil 时，长度操作符会认为这些 nil 元素就是结尾标记
  4. 注意：避免对含有空隙的使用长度操作符，可以使用 table.maxn，它返回一个 table 的最大正索引数
a = {}
a[10000] = 1
print(#a) -- 0
print(a[10000]) -- 1
print(table.maxn(a)) --> 10000

对于索引类型不明确时进行显式转换

  1. 使用 tonumber() 函数可以显式的转换为整数格式
i = 10
j = "10"
k = "+10"
t = {}
t[i] = "one value"
t[j] = "another value"
t[k] = "yet another value"
print(t[i]) -- one value
print(t[j]) -- another value
print(tonumber(t[k])) -- one value
print(tonumber[t[j]]) -- one value
print(t[tonumber(k)])
print(t[tonumber(j)])

函数

  1. lua 中函数是作为第一类值来看待的
  2. 函数可以存储在变量中
  3. 我们可以通过参数传递给其他函数，还可以作为其他函数的返回值
  4. 基于这种机制，当我们给一个函数添加新的功能的时候，程序可以重新定义这个函数
  5. 在运行一些不受信任的代码的时候，可先删除某些函数，从而创建一个安全的运行环境
  6. lua 既可以调用自身编写的函数，还可以调用 C 语言编写的函数
  7. lua 所有的标准库都是用 C 语言编写的
    1. 如：对字符串的操作
    2. 对 table 的操作
    3. 输入输出
    4. 操作系统的功能调用
    5. 数学函数
    6. 调试函数
  8. 应用程序也可以使用 C 语言来定义的其他函数

userdata (自定义类型)

  1. 可以将任意的 C 语言数据存储到 lua 变量中
  2. 没有太多的预定义操作
  3. 只能进行赋值和相等性测试
  4. 用于表示一种由应用程序或 C 语言库创建的新类型
  5. 如 标准的输入输出库（IO 库）就用 userdata 来表示文件

thread （线程）

  1. 后续学习

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