lua

一個小巧的腳本語言

徠Lua 是一個小巧的腳本語言。它是巴西里約熱內盧天主教大學(Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro)里的一個由Roberto Ierusalimschy、Waldemar Celes 和 Luiz Henrique de Figueiredo三人所組成的研究小組於1993年開發的。其設計目的是為了通過靈活嵌入應用程序中從而為應用程序提供靈活的擴展和定製功能。Lua由標準C編寫而成,幾乎在所有操作系統和平台上都可以編譯,運行。Lua並沒有提供強大的庫,這是由它的定位決定的。所以Lua不適合作為開發獨立應用程序的語言。Lua 有一個同時進行的JIT項目,提供在特定平台上的即時編譯功能。

保存和運行


運行可以通過 Lua 的交互模式,也可以用記事本編輯代碼保存為 .lua 的格式,通過 lua 編譯器運行。也可以通過第三方工具,將 lua 打包獨立運行。

目標


Lua的目標是成為一個很容易嵌入其它語言中使用的語言。大多數程序員也認為它的確做到了這一點。
很多應用程序、遊戲使用LUA作為自己的嵌入式腳本語言,以此來實現可配置性、可擴展性。這其中包括魔獸世界、博德之門、憤怒的小鳥、QQ三國、VOCALOID3、Garry's Mod、太陽神三國殺、遊戲王ygocore和飢荒等。

特性


輕量級

輕量級Lua語言的官方版本只包括一個精簡的核心和最基本的庫。這使得Lua體積小、啟動速度快,從而適合嵌入在別的程序里。5.0.2版的Lua的內核小於120KB,而Python的內核大約860KB,Perl的內核大約1.1MB。

可擴展

可擴展 Lua並不象其它許多"大而全"的語言那樣,包括很多功能,比如網路通訊、圖形界面等。但是Lua提供了非常易於使用的擴展介面和機制:由宿主語言(通常是C或C++)提供這些功能,Lua可以使用它們,就像是本來就內置的功能一樣。

其它特性

Lua還具有其它一些特性:同時支持面向過程(procedure-oriented)編程和函數式編程(functional programming);自動內存管理;只提供了一種通用類型的表(table),用它可以實現數組,哈希表,集合,對象;語言內置模式匹配;閉包(closure);函數也可以看做一個值;提供多線程(協同進程,並非操作系統所支持的線程)支持;通過閉包和table可以很方便地支持面向對象編程所需要的一些關鍵機制,比如數據抽象,虛函數,繼承和重載等。

應用場景


• 遊戲開發
• 獨立應用腳本
• Web 應用腳本
• 擴展和資料庫插件如:MySQL Proxy 和 MySQL WorkBench
• 安全系統,如入侵檢測系統

示例代碼


是的,你猜對了:Hello,world!
1print"Hello,world!"
一個比較複雜一點的例子,但是它展示了什麼是閉包:
1
2
3
4
5
6
7
function create_a_counter()
local count=0
return function()
count = count + 1
return count
end
end
create_a_counter()返回一個記數器,每次調用這個記數器,都會得到一個比上次大1的值。
注意:調用的時候,如果你的調用是這樣的:
1print(create_a_counter())
那麼每次輸出是一樣的結果,沒有計數的效果,只會輸出計數器的地址,應該這樣調用:
1
2
3
ct = create_a_counter()
print(ct()) --輸出> 1
print(ct()) --輸出> 2

數據交換

介紹
Lua和C程序通過一個棧交換數據: struct lua_State
棧的序號可以從棧頂和棧底計數,從棧底計數,則棧底是1,向棧頂方向遞增。從棧頂計數,則棧頂是-1,向棧底方向遞減。一般都用從棧底計數的方式。棧的默認大小是20,可以用lua_checkstack修改。用lua_gettop則可以獲得棧里的元素數目。並不是說在棧頂有一個整形元素。而是計算了一下棧頂元素在棧里的正index,相當於元素數目。
Lua 調用C函數用的棧是臨時的,調用結束之後就被銷毀了。
徠如何從棧中獲取從Lua腳本中的參數
如果知道Lua腳本中某個全局變數的名字,可以用
這個函數會將name所指Lua變數的值放在棧頂.
如果是在C 函數中要獲取Lua調用函數使用的參數:
首先用lua_gettop檢查參數數量
用lua_is 類函數檢測參數的類型,做好錯誤處理
用lua_to 類函數將參數轉換為number或者string。(對Lua來說,只有這兩種簡單類型)
用lua_remove從棧中刪除掉元素
繼續獲取下一個元素。因為每次都調用lua_remove,所以每次調用lua_tonumber,使用的index都將固定是-1,即棧頂。
如果lua_istable成立,那麼說明棧頂是一個table 注意 tabl e是不能取出來的,只能把 table 里的元素一個個取出來。
首先把元素的名字壓入棧頂:
然後就可以用lua_gettable調用,值會放在棧頂。同時剛才壓入的元素名字被彈出。用上面的辦法,可以把這個值取出來。記得也應該lua_remove。如果table的某一個元素也是table,重複即可。當table的所有元素都取完了,記住這個table本身還在棧里,要用lua_remove把它刪除。
如果要獲取的是一個數組(所謂數組,其實就是key是從1開始的數字序列的table,並且值類型相同),用lua_next可以遍歷這個數組:
首先lua_pushnil,壓入一個空值,然後
如何從C返回數據給Lua腳本
用 lua_push 類函數壓入數據到棧中,並用return n;來告訴Lua返回了幾個返回值。 Lua是天生支持多個返回值的,如
Lua會根據n從棧里取相應的數據。
如果要返回一個table:
這樣產生的數組可以在Lua中如下遍歷:
或者是
只有數組才能這樣,name,value構成的Record不行,table.getn也只對數組有效。
由於上述代碼的高度相似性,所以很容易實現自動生成這些代碼。比如,根據C的一個struct定義:
可以自動產生如下代碼:
LuaToData也是類似的。
如果使用面向對象的方式封裝起flag來,把DataToLua變成flag類的一個方法,就更加方便了。

在線手冊

Lua中文版在線手冊。

使用項目


Minecraft中的電腦模組(ComputerCraft/OpenComputer)
所有的為電腦和turtle(機器人)的代碼都是基於Lua的,你可以用它們與有(無)線路由器、印表機、磁碟驅動器、(黃金)顯示器互動。
Adobe Photoshop Lightroom
LightroomAdobe公司的一款攝影後期製作軟體,最開始的版本由Shadowland代碼編寫,後期版本部分使用Lua實現,Lua代碼佔到代碼總量的63%。
金庸群俠傳lua復刻版
這個遊戲,遊戲迷們想必都玩過了。牛人用lua腳本重新弄了下。
魔獸世界
他的插件用的也是lua。
解壓遊戲到資源目錄可以看到遊戲到腳本全部是使用Lua語言編寫的。
Garry's Mod
這個遊戲的所有創意工坊插件都是由LUA腳本編寫的。
Don't Starve(飢荒)
Klei 開發的一款動作冒險類求生遊戲,於2013年4月23日在PC上發行。遊戲及所有創意工坊插件都是由LUA腳本編寫的。
Roblox
美國的一個遊戲平台,每個遊戲中的行為都是用Lua配合Roblox的API編寫的
X-Plane
使用Lua語言編寫的第三方插件可以通過第三方腳本載入器插件FlyWithLua載入,讓插件開發者可以輕鬆地編寫功能強大的插件用以增強X-Plane的模擬效果

面向對象編程


在Lua中,可通過create a module和table可以很方便地支持面向對象編程 所需要的一些關鍵機制,比如數據抽象,繼承和重載等。