【C++/Lua联合开发】 (一) Lua基础知识

文章目录

- [Lua 语言简介](#Lua 语言简介)
- [1. Lua基础数据类型](#1. Lua基础数据类型)
- - Nil
  - boolean
  - Number
  - String
  - - 字符串处理
- [2. 条件判断和循环语句](#2. 条件判断和循环语句)
- [3. 表](#3. 表)
- [4. 函数](#4. 函数)

Lua 语言简介

Lua 是一种轻量级、高效的脚本语言,由巴西里约热内卢天主教大学(PUC-Rio)于1993年开发。它的名字在葡萄牙语中意为"月亮"。

Lua 的主要特点:

轻量级: 核心库非常小巧,完整的解释器只有几百KB
高效: 执行速度在脚本语言中名列前茅,特别是使用 LuaJIT 时
可嵌入: 设计初衷就是作为嵌入式脚本语言
简洁语法: 语法简单清晰,易于学习
动态类型: 弱类型语言,灵活但需注意类型安全
垃圾回收: 自动内存管理
协程支持: 内置协程机制,便于实现复杂的控制流

1. Lua基础数据类型

Nil
Boolean
Number
String

Nil

nil表示没有数据/未初始化的值, 全局变量设为nil会交给垃圾回收

lua的nil与C++的nullptr对比：

特性	nil	nullptr
类型	独立的数据类型	类型安全的指针字面量
表示对象	任何不存在或者未初始化的东西	仅表示空指针
内存管理	内存回收，将变量或者字段设为nil会帮助回收器释放内存	不参与内存管理
用途	更像是一个通用占位符	静态类型检查工具，防止空指针解引用错误，编译时就会判断

boolean

lua中所有值都可以作为条件
除了false和nil，其他值都为真，0也为真

Number

Lua没有整数，都是用浮点数运算
对应c的double类型
tonumber 函数转换格式

String

tostring 转换格式
[[]] 多行字符串
"与c一样的转义 "
..字符串拼接

字符串处理

string.len
string.sub(str, 3 ,5) 下标从1开始
查找： local b,e = string.find(str, "HEAD") 支持正则 // b,e为起始和结束坐标number
替换： string.gsub(str, "HEAD", "TAIL") 支持正则

2. 条件判断和循环语句

if语句

lua 复制代码

if conditions then
    then part
elseif conditions then 
    elseif part 
else 
    else part 
end

while循环

示例

lua 复制代码

while condition do 
    statements;
end

复制代码

没有`continue`

break推出循环

repeat语句

lua 复制代码

repeat 
    statements 
until conditions

lua 复制代码

local i = 0 
repeat 
    print("i=" .. i)
    i = i + 1
until(i > 10)

for循环

数值循环

lua 复制代码

for var=from,to,step do 
    loop-part 
end

lua 复制代码

for var = 1, 5, 1 do
    print("var=" .. var)
end

范型循环

lua 复制代码

for i,v in ipairs(a) do 
    print(v)
end

示例

lua 复制代码

local days = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday"}
for i, day in ipairs(days) do
    print("Day " .. i .. ": " .. day)
end

3. 表

表的大小 table.getn(t1)
插入 table.insert(tab, pos, value)

不传pos相当于push_back
删除 table.remove(tab, pos)，返回删除的值

不传pos相当于 pop_back

数组表

lua 复制代码

local tab1 = {"001", "002", "003"}
for i, v in ipairs(tab1) do
    print("index: " .. i .. ", value: " .. v)
end

print("----- insert -----")
table.insert(tab1, 3, "002-2")
for i, v in ipairs(tab1) do
    print("index: " .. i .. ", value: " .. v)
end

print("----- insert back-----")
table.insert(tab1, 4) 
for i, v in ipairs(tab1) do
    print("index: " .. i .. ", value: " .. v)
end

print("----- remove -----")
table.remove(tab1, 3)
for i, v in ipairs(tab1) do
    print("index: " .. i .. ", value: " .. v)
end

print("----- remove back -----")
table.remove(tab1)
for i, v in ipairs(tab1) do
    print("index: " .. i .. ", value: " .. v)
end

二维数组

lua 复制代码

local tab3 = {}
tab3[1] = {"apple", "banana", "cherry"}
tab3[2] = {"dog", "cat", "mouse"}

for i = 1, #tab3 do
    print("Table " .. i .. ":")
    for j = 1, #tab3[i] do
        print("  " .. tab3[i][j])
    end
end

哈希表

lua 复制代码

local tab2 = {id=123, age=20}
tab2["name"] = "sgzed"
tab2["name"] = nil 

for k, v in pairs(tab2) do
    print("k" .. " : " .. v)
end

在 table 构造器里 name = expr 这种简写要求 name 是合法的标识符（字母或下划线开头，后面跟字母/数字/下划线），不能以数字开头。因此写 local t = {1 = 123} 会报语法错误。

正确的写法有两种（等价或常用）：

lua 复制代码

-- 数组形式（省略键，索引从 1 开始）
local t1 = {123, 30}    -- 等同于 {[1]=123, [2]=30}

-- 显式数字键（必须用方括号）
local t2 = {[1] = 123, [2] = 30}

-- 如果想用字符串 "1" 作为键，需加引号或方括号
local t3 = {["1"] = 123}   -- t3["1"] 有值，但 t3[1] 是 nil（不同键）

要点：

标识符形式（id = val）只能用合法标识符，不能以数字开头。
数字键必须用方括号 [n]，或用省略键的数组语法。

4. 函数

语法

函数语法

lua 复制代码

function func_name(arguments-list)  
      statements-list
end

Lua参数

普通参数

lua 复制代码

function test(para1, para2)
end

lua 复制代码

function test(p1, p2)
    if(p1 == nil) then
        p1 = "default1"
    end

    if(p2 == nil) then
        p2 = "default2"
    end

    print(p1 .. " : " .. p2)
end

test("hello")

可变参数

lua 复制代码

function each(...)
    local n = select("#", ...)
    for i = 1, n do
        local v = select(i, ...)   -- 每次取第 i 个参数
        print(i, v)
    end
end

each("x","y","z")

函数类型的变量

lua 复制代码

-- 方式1：点号
local input1 = {}
function input1.get(t)
   print("input received: " .. t)
end
input1.get("Hello, World!")  -- 输出: input received: Hello, World!

-- 方式2：冒号
local input2 = {}
function input2:get(t)
  print(self, t)  -- self 是 input2
end
input2:get("Hello")  -- 输出: table: 0x...    Hello

要点：input是 table，get是 table 的一个函数字段；点号（.）和冒号（:）在定义与调用时决定是否隐式传入 self。

重载

Lua 不支持函数重载（overloading），即不能根据参数类型或数量定义多个同名函数（不像 C++ 或 Java）。函数是第一类值，可以赋值给变量。如果定义两个同名函数，后定义的会覆盖前面的，导致前面的不可用。

示例：同名函数覆盖

lua 复制代码

function add(a, b)
    return a + b
end

function add(a, b, c)  -- 覆盖上面的 add
    return a + b + c
end

print(add(1, 2))      -- 报错：add 函数期望 3 个参数，但只给了 2 个
print(add(1, 2, 3))   -- 输出: 6

模拟重载（推荐方式）

用一个函数检查参数数量或类型：

lua 复制代码

function add(...)
    local args = {...}
    local n = select("#", ...)
    if n == 2 then
        return args[1] + args[2]
    elseif n == 3 then
        return args[1] + args[2] + args[3]
    else
        error("Invalid number of arguments")
    end
end

print(add(1, 2))      -- 输出: 3
print(add(1, 2, 3))   -- 输出: 6

要点：Lua 强调灵活性，通过可变参数 (...) 和条件检查实现类似重载；避免同名覆盖，使用不同名称或 table 存储函数。