Lua 基础语法（二）

核心知识点：Lua 运算符、字符串库、表工具、闭包、模块 require 完整笔记；Lua 算术 / 关系 / 逻辑运算符；and‑or 模拟三目运算符；字符串库全套 API；表底层引用特点；table 库（insert/remove/sort/concat）；闭包原理；迭代器底层；模块、require/dofile/loadfile 区别；LuaGC 三色标记回收；模拟面向对象封装基础

一、Lua 运算符

1 概念

Lua 运算符分为算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、其他运算符；注意 Lua 没有++ -- += -=这类自增复合赋值。

2 特性 & 规则

算术运算符 ：+ - * / % ^；^幂运算（次方），负号-；
关系运算符 ：> < >= <= == ~=；⚠️不等于是~=，不是!=；
逻辑运算符 and or not

and：a and b，a 为真返回 b；a 为假返回 a

or：a or b，a 为真返回 a；a 为假返回 b

not：取反，返回布尔

逻辑运算不一定返回布尔值，可以返回原始数据；只有false/nil判定为假，其余全部为真。
模拟三目运算符 ：Lua 没有?:三目，使用条件 and 真值 or 假值；前提：真值不能为 nil/false。
其他运算符

#：获取字符串 / 连续数组表长度；下标不连续表结果不准；

..：字符串拼接；
运算符优先级（从高到低）：幂运算^ → 负号 /not → * / % → + - → ..拼接 → 比较运算符> < == ~= → and → or。

3 语法 & 代码片段

复制代码

-- and or示例
local a = 1
local b = 2
print(a and b)  -- 2
print(a or b)   --1

--模拟三目：1>2为false，输出2
local res = (1>2) and 1 or 2
print(res)

4 相关知识点对比

C 系三目运算符 VS Lua and‑or 模拟三目

C：条件?a:b；a、b 可以任意值；

Lua：条件 and a or b；a 不能是 nil/false，否则逻辑出错。

5 模块拓展

利用 and‑or 做参数默认值。

二、字符串标准库 string.*

1 概念

Lua 内置 string 库，提供大小写转换、替换、查找、反转、格式化、ASCII 转换、模式匹配等全套字符串工具。

2 特性 & 规则

string.upper(s)：全部转为大写
string.lower(s)：全部转为小写
string.gsub(原串,匹配串,替换串[,替换次数])：字符串替换；第四个参数控制替换次数，缺省全部替换；返回替换后字符串 + 替换总次数。
string.find(s,pattern[,start])：查找子串；可指定起始查找下标；Lua 字符串下标从 1 开始；找到返回起始、结束索引；找不到返回 nil。
string.reverse(s)：字符串反转。
string.format()：格式化，语法类似 C 语言 printf，%d %s占位符。
string.char(asc)：ASCII 码转字符；范围 0‑255。
string.byte(s[,index])：字符取 ASCII 码，可指定位置。
string.len(s) / #s：获取字符串长度，两种写法等价。
string.rep(s,n)：字符串拷贝复制 n 份拼接返回。
string.gmatch(s,pattern)：返回迭代器，循环遍历匹配到的子串；支持模式：%a字母、%d数字，+匹配一个或多个。

转义字符\n \r \t继承 C 语言规则。

3 语法 & 代码片段

复制代码

local s = "hello world"
print(string.upper(s))
local new,count = string.gsub("aaaaa","a","z",1)
print(string.find(s,"o"))
print(string.format("hp=%d",100))
print(string.char(97))
print(string.byte("abc",1))
for word in string.gmatch(s,"%a+") do
    print(word)
end

4 相关知识点对比

复制代码

#`获取长度 VS `string.len()

字符串：两者等价；

table：#只统计从 1 开始连续整数数组；不连续下标结果错误。

5 模块拓展

Lua 模式匹配（简易正则）做配表文本解析。

三、table 底层引用特性

1 概念

table 在 Lua 中是引用类型；变量保存内存引用，不是拷贝数据；多个变量赋值同一个 table，指向同一块内存。

2 特性 & 规则

tab2 = tab1：不会复制表，两个变量指向同一块内存；修改其中一个，另一个同步变化。
设置tab[key]=nil：删除表内该键；不会立刻释放内存，等待 GC 回收。
Lua GC 为三色标记清除算法：黑 = 存活不回收；灰 = 待扫描；白 = 可回收；变量置 nil 切断引用，GC 自动回收内存。

3 语法 & 代码片段

复制代码

local t1 = {name="test"}
local t2 = t1
t2.name = "abc"
print(t1.name) --输出abc，同内存引用
t1 = nil
-- t2依然持有引用，内存不会回收

4 相关知识点对比

值类型 VS table 引用类型

number/boolean/string：赋值拷贝值；

table：赋值拷贝内存地址，共享同一份数据。

5 模块拓展

深拷贝、浅拷贝 table 工具函数。

四、table 库工具函数

1 概念

table.concat / table.insert / table.remove / table.sort / table.getn，专门操作数组形式 table。

2 特性 & 规则

table.concat(t[,sep][,start][,end])：把数组内元素拼接字符串；sep 分隔符，可指定起止下标。
table.insert(t[,pos],value)：不写 pos 默认尾部插入；指定 pos 在该下标插入，后面元素后移。
table.remove(t[,pos])：不写 pos 默认删除尾部元素；指定 pos 删除对应下标，后续元素前移。
table.sort(t[,compFunc])：数组排序；默认升序；传入匿名比较函数可实现降序、自定义排序。
table.getn(t): 计算长度。

3 语法 & 代码片段

复制代码

local arr = {3,1,7,4}
table.sort(arr,function(a,b) return a>b end) --降序
print(table.concat(arr,"#"))
table.insert(arr,2,99)
table.remove(arr,1)
table.getn(arr)

4 相关知识点对比

手动遍历增删 VS table 库函数

手写：需要自己处理元素移位；

table 库：内部完成下标移位，适合数组 table。

5 模块拓展

Lua 配表大量使用 table，游戏热更新配表可以直接写 Lua table。

五、闭包函数（Closure）

1 概念

闭包 = 外部函数 + upvalue（上值，外部函数局部变量） + 内部嵌套函数；函数内部可以定义嵌套函数；内部函数可以访问外部函数的局部变量（upvalue）。

2 特性 & 规则

C 语言不允许函数内嵌套函数；Lua 支持。
外部函数执行结束，局部变量本应销毁，但是被内部闭包捕获 (upvalue)，变量依然存活。
闭包经常用来手写自定义迭代器（模拟 ipairs/pairs）。

3 语法 & 代码片段（手写简易迭代器闭包）

复制代码

local function MyIter(t)
    local index = 0
    local cnt = #t
    return function()
        index = index + 1
        if index <= cnt then
            return index,t[index]
        else
            return nil
        end
    end
end

local tb = {"a","b","c"}
for i,v in MyIter(tb) do
    print(i,v)
end

4 相关知识点对比

普通函数 VS 闭包

普通函数：变量生命周期跟随函数调用；调用结束局部变量销毁；

闭包：内部函数捕获外部局部变量，变量生命周期被延长。

5 模块拓展

XLua 回调、状态保存大量使用闭包。

六、泛型 for 迭代器底层原理

1 概念

for k,v in iter_func in t do end泛型 for 底层执行 5 步：

计算in后面表达式，得到 3 返回值：迭代函数、状态常量、控制变量；
将状态常量、控制变量传入迭代函数；
迭代函数返回值赋值给 for 的变量列表；
如果第一个返回值为 nil，循环直接结束；不为 nil 执行循环体；
重复调用迭代函数，继续循环。

2 特性 & 规则

ipairs/pairs 本质就是返回这套三元组的迭代器函数。

3 相关知识点对比

ipairs/pairs 见上午笔记。

4 模块拓展

手写自定义迭代器遍历特殊配表。

七、模块与脚本加载：require /dofile/loadfile

1 概念

模块一般就是一个 table，内部存放变量、函数；实现类似类封装效果；三种脚本加载方式。

2 特性 & 规则

dofile(filename)：每次调用，读取并完整执行脚本；无缓存；重复调用重复执行。
loadfile(filename) ：仅读取编译脚本，不执行；返回函数，手动调用才执行代码。
require(filename)【项目最常用】：有缓存；第一次加载执行脚本；后续再次 require，直接返回缓存结果，不会重复执行脚本；防止重复执行。

模块内部变量不加 local 就是全局变量，会污染全局命名空间；模块尽量所有成员加 local，对外只暴露 table。

3 语法 & 代码片段

复制代码

-- mymod.lua
local mymod1 = {}
function mymod1.Test()
    print("模块函数")
end
return mymod1

-- 使用方脚本
local m = require("mymod")
m.Test()

4 相关知识点对比

dofile VS loadfile VS require

dofile：读入立刻执行，无缓存，重复执行；

loadfile：只编译不运行，需要手动调用返回函数；

require：带缓存，只执行一次，业务开发首选。

5 模块拓展

Lua 配表写成模块，打包 AB 包完成配表热更新。

八、Lua 模拟面向对象基础：封装

1 概念

Lua 没有 class 关键字；利用 table+local 私有变量，模拟面向对象封装：私有变量 local 不对外暴露；对外 table 提供公开 get/set 函数访问私有数据。

2 特性 & 规则

local 修饰的变量是模块内私有，外部脚本无法直接访问；
通过模块 table 内的公开函数读取、修改私有变量，完成封装；
后续元表 metatable 实现继承、多态。

3 语法 & 代码片段

复制代码

local PersonModule = {}
--私有变量
local _hp = 100
--公开接口
function PersonModule.GetHp()
    return _hp
end
function PersonModule.SetHp(val)
    _hp = val
end
return PersonModule

4 相关知识点对比

C# class 原生封装 VS Lua table 模拟封装

C#：public/private 关键字原生支持访问控制；

Lua：没有访问修饰符；依靠 local 私有 + 对外 table 接口约定实现封装。

综合拓展

1 当日完整知识链路运算符（and‑or 模拟三目） → string 库字符串处理 → table 引用类型、GC 三色标记 → table 库增删改排序 → 闭包捕获 upvalue → 泛型 for 迭代器底层 → require/dofile/loadfile 模块加载 → table 模拟面向对象封装。 2 高频易错清单

不等于写!=，Lua 必须写~=；
and‑or 模拟三目，真值不能是 nil/false；
table 赋值是引用，不是拷贝；
#只适合连续整数下标数组；
dofile 重复执行脚本；业务优先用 require；
不加 local 变量全部是全局，命名冲突覆盖；
闭包捕获外部 local 变量，变量生命周期延长。

3 核心考点 Lua 逻辑运算符 and/or 规则、and‑or 模拟三目、string 库常用 API、table 引用类型、GC 三色标记、闭包 upvalue、泛型 for 迭代器底层、require/dofile/loadfile 三者区别、Lua 模拟封装。

4 进阶拓展学习方向元表 metatable、**index/**newindex、Lua 模拟继承多态、XLua 与 C# 交互。