Lua 备忘清单
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包含最重要概念、函数、方法等的 [Lua](http://www.lua.org) 备忘单。 初学者的完整快速参考。
入门
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### 下载
macos 使用 homebrew 下载
```bash
$ brew install lua
```
#### 其它下载方式
* [下载地址](https://luabinaries.sourceforge.net/download.html) _(sourceforge.net)_
```bash
# 查看 lua 是否安装成功
$ lua -v
```
### hello world
```lua
#!/usr/bin/env lua
print("Hello World!")
```
#### 运行
```bash
$ lua ./hello.lua
# 或者也可以像 bash 脚本一样
$ chmod +x hello.lua
./hello.lua
```
### 注释
#### 单行注释
```lua
-- 以两个减号开始
```
#### 多行注释
多行注释以 `--[[` 开头, 以 `]]` 结尾
```lua
--[[
]]
```
### type() 函数
使用 `type()` 函数可以判断变量或者值的类型
```lua
print(type(true)) -- boolean
print(type(nil)) -- nil
```
### number
Lua 默认只有一种 number 类型 double (双精度) 类型
```lua
print(10)
print(0.3)
print(2e + 10)
```
### string
```lua
-- 使用 ''
local str1 = 'str1'
-- 使用 ""
local str2 = "str2"
```
#### `[[]]`
使用 `[[]]` 跨行表示多个字符串
```lua
local html = [[
简单编程
]]
print(html)
```
#### 字符串连接(`..`)
```lua
print("a" .. 'b')
-- ab
print(157 .. 428)
-- 157428
```
#### 字符串长度(`#`)
```lua
print(#"string") -- 6
```
### table
```lua
local table = {}
```
#### 迭代 table
默认的初始索引会从 1 开始
```lua
local array = { "apple", "pear", "orange", "grape" }
print(array[1]) -- apple
for k, v in pairs(array) do
print(k .. " : " .. v)
end
-- 1 : apple
-- 2 : pear
-- 3 : orange
-- 4 : grape
```
#### 指定键
```lua
local array = {}
array.one = "apple"
array["two"] = "peach"
print(array.one) -- apple
print(array.two) -- peach
```
### 变量
#### 默认值
变量的默认值均是 nil
```lua
#!/usr/bin/env lua
print(b) -- nil
```
#### 全局和局部变量
Lua 中的变量全是全局变量，那怕是语句块或是函数里，除非用 local 显式声明为局部变量
```lua
#!/usr/bin/env lua
function main()
local b = 12
a = 23
end
main()
print(a) -- 23
print(b) -- nil
```
### 赋值
```lua
a = "hello " .. "world" -- 改变 变量
t.n = t.n + 1 -- 改变 table
```
---
```lua
-- 给多个变量赋值
a, b = 10, 2*a --> a=10; b=20
```
#### 交换变量
```lua
local x, y = 1, 3
x, y = y, x
print(x, y) -- 3, 1
```
---
```lua
local tab = {}
tab.one = 2
tab.two = 1
tab["one"], tab["two"] = tab.two, tab.one
print(tab.one, tab.two) -- 1 2
```
#### 赋值个数不一致
* 如果变量个数**大于**值的个数，按变量个数补足 nil
```lua
a, b, c = 1, 3
print(a,b,c) --> 1 3 nil
```
* 如果变量个数**小于**值的个数，多余的值会被忽略
```lua
a = 1
local a, b = a, a + 1, a + 2
print(a, b) --> 1 2
```
### 运算符
:- | :-
:- | :-
\+ | 加法
\- | 减法
\* | 乘法
\/ | 除法
\% | 取余，求出除法的余数
\^ | 乘幂，计算次方
\- | 负号，取负值
```lua
local a, b = 4, 3
print(a + b) -- 7
print(a - b) -- 1
print(a / b) -- 1.3333333333333
print(a * b) -- 12
print(a % b) -- 1
print(a ^ b) -- 64.0
```
### 类型转换
* 在算术运算中，string 类型会尝试自动转换为 number 时
```lua
local a, b, c = "str", "1", "2"
-- print(a + b) -- error
print(b + c) -- 3
```
* number 类型使用 `..` 会自动转换为 string
```lua
local a, b = 1, 2
print(type(a .. b))
```
* 其它方式的转换
```lua
print(type(tostring(12))) -- string
print(type(tonumber("12"))) -- number
```
条件语句
---
### 运算符
#### 关系运算符
符号 | 含义
:- | :-
`==` | 等于
`~=` | 不等于
`>` | 大于
`<` | 小于
`>=` | 大于等于
`<=` | 小于等于
```lua
local a, b = 4, 3
print(a < b) -- false
print(a <= b) -- false
print(a == b) -- false
print(a ~= b) -- true
print(a > b) -- true
print(a >= b)-- true
```
#### 逻辑运算符
符号 | 含义
:- | :-
`and` | 逻辑与
`or` | 逻辑或操作符
`not` | 逻辑非操作符
```lua
local a, b = true, false
print(a and b) -- false
print(a and not b) -- true
print(a or b) -- true
```
### while 循环
```lua
local num = 1
while (num < 5) do
print("num 的值为:", num)
num = num + 1
end
```
### if 语句
```lua
if(0)
then
print("0 为 true")
end
```
#### if .. elseif() .. else
```lua
local age = 27;
if (age < 18)
then
print("age 小于 18")
elseif (age < 25)
then
print("age 小于 25")
elseif (age < 30)
then
print("age 小于 30")
else
print("age 大于 30")
end
print("age 的值为 :", age)
```
注意: `Lua` 中 `0` 为 `true`，但是 `Lua` 中的 `nil` 可以当作 `false`
### for 循环
```lua
for i = 10, 1, -1 do
print(i)
end
```
* lua 中的 for 循环从参数 1 变化到参数 2，每次变化以参数 3 为步长递增 i，并执行一次表达式
* 参数三，是可选的，如果不指定，默认是 1
* 参数二只会在一开始求值，其后不会再进行运算
```lua
local f = function(x)
print("in f(x) ")
return x * 2
end
for i = 1, f(5) do
print(i)
end
```
### repeat...until 循环
```lua
local num = 11
repeat
print("num 的值为: ", num)
num = num + 1
until (num > 10)
-- num 的值为：11
```
`repeat...until` 循环的条件语句在当前循环结束后判断
### break
```lua
local num = 11
repeat
print("num 的值为: ", num)
num = num + 1
if (num > 15) then
break
end
until (num > 20)
```
函数
---
### 初始化
像变量一样，如果加上 `local` 那么就是局部函数
```lua
local function main()
print("这是一个局部函数")
end
```
---
你也可以将函数赋值给一个变量
```lua
local main = function()
print("这是一个局部函数")
end
```
### 返回值
```lua
local function min(a, b)
if (a < b) then
return a
else
return b
end
end
print(min(1, 2))
```
### 参数
```lua
local p = function(res)
print("打印自己的风格", res)
end
local function main(a, b, p)
p(a + b)
end
main(1, 2, p)
```
### 多个返回值
```lua
local function min(a)
local sum = 0
local factorial = 1
for i, v in pairs(a) do
sum = sum + v
factorial = factorial * v
end
return sum, factorial
end
local a, b = min({ 1, 2, 3, 4 })
print(a, b)
```
### 可变参数(`...`)
```lua
local function average(...)
local result = 0
local arg = { ... }
for i, v in ipairs(arg) do
result = result + v
end
return result / #arg
end
print("平均值为", average(1, 3, 5, 7, 9, 11))
```
字符串
---
### 字符串方法
```lua
-- 全部转换为大写
string.upper("str") -- STR
-- 全部转换为小写
string.lower("STR") -- str
-- 指定替换的字符串个数, 最后一个参数可选，默认是全部替换
string.gsub("aaaa", "a", "b", 3) -- bbba 3
string.gsub("Today is 29/01/2019", "%d%d/%d%d/%d%d%d%d", "good day.")
-- Today is a good day. 1
-- 查找第一个匹配的字符串，第三个参数可以提供开始查找的位置，默认从 1 开始
-- 如果未找到，则返回 nil
string.find("referference", "fer") -- 3 5
string.find("Today is 29/01/2021", "%d%d/%d%d/%d%d%d%d") -- 10 19
-- 字符串反转
string.reverse("fw") -- wf
-- 格式化字符串
string.format("value:%c", 1) -- value:a
-- 转换字符并拼接
string.char(97,98,99,100) -- abcd
-- 将字符转化为整数值。 int 用来指定某个字符，默认第一个字符
string.byte("ABCD",4) -- 68
-- 计算字符串长度
string.len("abc") -- 3
-- 返回字符串的 n 个拷贝
string.rep("fw", n) -- fwfw
-- 剪切字符串，第三个参数可选，默认是字符串长度
string.sub("referference", 5, 6) -- rf
```
### 正则匹配
:- | :-
:- | :-
`%a` | 与任何字母配对
`%c` | 与任何控制符配对(例如\n)
`%d` | 与任何数字配对
`%l` | 与任何小写字母配对
`%p` | 与任何标点(punctuation)配对
`%s` | 与空白字符配对
`%u` | 与任何大写字母配对
`%w` | 与任何字母/数字配对
`%x` | 与任何十六进制数配对
`%z` | 与任何代表0的字符配对
#### match
第三个参数可选，默认从 1 开始。如果没有捕获组返回整个字符串，匹配失败返回 nil
```lua
string.match(
"I have 2 questions for you.",
"(%d+) (%a+) "
) -- 2 questions
```
#### gmatch
返回一个迭代器函数，每次调用迭代器函数，如果参数 pattern 描述的字符串没有找到，迭代函数返回nil
```lua
for world in string.gmatch("I have 2 questions for you.", "%a+") do
print(world)
end
-- I
-- have
-- questions
-- for
-- you
```
数学方法
---
### 常用方法
```lua
-- 一个比任何数字都大的浮点数
math.huge
-- 最小值的整数
math.mininteger
local a = math.abs(-1) -- 1
-- 返回不小于该数到最小整数
local b = math.ceil(1.2) -- 2
-- 返回不大于该数到最大整数
local c = math.floor(1.2) -- 1
-- 取余
local d = math.fmod(9.9, 9) -- 0.9
-- 返回最大值
local g = math.max(1, 2, 3) -- 3
-- 返回最小值
local h = math.min(1, 2, 3) -- 1
-- 返回参数的平方根
local r = math.sqrt(3) -- 9
```
### 工具方法
```lua
-- 返回数字的类型，
local l = math.type(1.2) -- float
local m = math.type(3) -- integer
local n = math.type("") -- nil
-- 返回以指定底底对数
local e = math.log(4, 2) -- 2
-- 返回以 e 为底的自然对数
local f = math.exp(2) -- 7.3890560989307
-- 返回 [0,1) 区间内一致分布的浮点伪随机数
math.random()
-- 返回 [1, n] 区间内一致分布的整数伪随机数
math.random(10)
-- 返回 [n, m] 区间内一致分布的整数伪随机数
math.random(10, 100)
-- 无符号整数比较，参数一 小于 参数二 则返回 true，否则返回 false
local o = math.ult(1, 10)
-- 如果参数可以转换为一个整数，则返回该整数，否则返回 nil
local p = math.tointeger("3") -- 3
local q = math.tointeger(0.32) -- nil
-- 返回整数和小数部分
local i, j = math.modf(3.14) -- 3 0.14
```
### 其它方法
```lua
-- 圆周率
math.pi -- 3.1415926535898
-- 正弦方法（以下皆是以弧度表示）
math.sin(math.pi / 2) -- 1.0
-- 余弦方法
math.cos(math.pi) -- -1.0
-- 正切方法
math.tan(math.pi / 4) -- 1.0
-- 反正弦方法（以下皆是以弧度表示）
math.acos(1.0) -- 0.0
-- 反余弦方法
math.acos(1.0) -- 1.5707963267949
-- 反正弦方法
math.atan(1.0) -- 0.78539816339745
-- 角度转换为弧度
math.rad(90) -- 1.5707963267949
-- 弧度转换为角度
math.deg(math.pi) -- 180.0
```
table
---
### 初始化数组
初始化一个空数组
```lua
local array = {}
```
---
默认的数组索引从 1 开始
```lua
local array = { "a", "b", "c", "d" }
array[5] = "e"
for i = 1, 5 do
print(array[i])
end
```
### 多维数组
```lua
local array = {
{ "a", "b", "c" },
{ "d", "e", "f" }
}
for i = 1, #array do
for j = 1, #array[i] do
print(array[i][j])
end
end
```
### 初始化 table
```lua
local table = {}
table.name = "fw"
table.age = "18"
table["sex"] = "boy"
-- 获取 table 的长度
print(#table) -- 3
-- 如果想要删除一个 table，那么可以使用 nil 赋值
table = nil
print(table)
```
### table 方法
```lua
-- 用于连接 table 中指定的元素
-- table.concat(table [, sep [, start [, end]]])
local a = { "apple", "orange", "peach" }
print(table.concat(a, "->", 2, 3)) -- orange->peach
-- 用于向指定闻之插入元素。默认数组末尾
-- table.insert(table, [pos,] value)
local a = { "apple", "orange", "peach" }
table.insert(a, 1, "pear")
print(a[1]) -- pear
-- table.move(a1,f,e,t[,a2])
-- 表a1，a1下标开始位置f，a1下标结束位置e，t选择移动到的开始位置(如果没有a2，默认a1的下标)
local array = { "a", "b", "c" }
for i,v in pairs(table.move(array, 1, 3, 2)) do
print(v)
end -- a a b c
-- table.sort (table [, comp])
-- 排序，默认是升序
local array = { "a", "c", "b" }
local f = function(a, b)
return string.byte(a) - string.byte(b) > 0
end
table.sort(array, f)
for i, v in pairs(array) do
print(v)
end -- c b a
```
### 迭代器
#### 无状态的迭代器
```lua
function square(d,n)
if n < d
then
n = n + 1
return n, n*n
end
end
for i,n in square,5,0
do
print(i,n)
end
```
#### for 循环迭代器
```lua
for i, n in pairs({ 1, 2, 3, 4 }) do
print(i, n)
end
```
模块
---
### 定义模块
```lua
-- a.lua
local mod = {}
mod.cool = "this is a mod"
function mod.test()
print("this is a function")
end
return mod
```
### 导入模块
一般我们可以直接使用 `require` 导入
```lua
-- b.lua
-- local mod = require("a")
-- 使用 pcall 确保 require 函数导入成功，失败则返回一个 false 状态
local status, mod = pcall(require, "a")
if not status then
return
end
mod.test()
print(mod.cool)
```
### 私有函数
```lua
local mod = {}
local function private()
print("private")
end
function mod.public()
private()
end
return mod
```
另见
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* [Lua 官网](http://www.lua.org) _(lua.org)_
* [luatos](https://wiki.luatos.com/luaGuide/introduction.html) _(wiki.luatos.com)_
* [Lua 教程](https://www.twle.cn/l/yufei/lua53/lua-basic-index.html) _(twle.cn)_