Lua 5.0 參考手冊(cè)

1、lua 5.0 參考手冊(cè) 作者： roberto ierusalimschy, luiz henrique de figueiredo, waldemar celes copyright 2003 tecgraf, puc-rio. all rights reserved. 譯者：shiningray nicholas nirvanastudio 1 - 緒論lua是一種為支持有數(shù)據(jù)描述機(jī)制的一般過(guò)程式編程語(yǔ)言而設(shè)計(jì)的擴(kuò)展編程語(yǔ)言。它同樣可以對(duì)面向?qū)ο笳Z(yǔ)言、函數(shù)式程序設(shè)計(jì)（functional programming，如lisp）以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)編程（data-driven programming

2、）提供很好的支持。它的目標(biāo)是被用作一種強(qiáng)大的、輕型的配置語(yǔ)言。lua目前已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)擴(kuò)展庫(kù)，是用clean c （ansi c/c+的一個(gè)通用子集）編寫(xiě)的。 作為一個(gè)擴(kuò)展語(yǔ)言，lua沒(méi)有main函數(shù)的概念：它僅僅是嵌入一個(gè)宿主程序進(jìn)行工作，可以稱之為 嵌入式編程 或者簡(jiǎn)單的說(shuō)是 宿主編程。這個(gè)宿主程序可以調(diào)用函數(shù)來(lái)執(zhí)行l(wèi)ua的代碼片斷，可以設(shè)置和讀取lua的變量，可以注冊(cè)c函數(shù)讓lua代碼調(diào)用。lua的能力可以擴(kuò)展到更大范圍，在不同的領(lǐng)域內(nèi)，這樣就在同樣的語(yǔ)法框架下創(chuàng)建了你自定義的編程語(yǔ)言。 lua的發(fā)行版包括一個(gè)獨(dú)立的嵌入式程序，lua，他使用lua的擴(kuò)展庫(kù)來(lái)提供一個(gè)完全的lua解釋器。

3、 lua是自由軟件，通常不提供任何擔(dān)保，如它的版權(quán)說(shuō)明中敘述的那樣。 手冊(cè)中描述的實(shí)現(xiàn)在lua的官方網(wǎng)站可以找到，。 如果需要知道lua設(shè)計(jì)背后的一些決定和討論，可以參考以下論文，它們都可以在lua的網(wǎng)站上找到。 r.ierusalimschy, l.h.de figueiredo, and w.celes. lua-an extensible extension language. software: practice & experience 26 #6 (1996) 635-652. l.h.de figueiredo, r.ierusalimschy, and w

4、.celes. the design and implementation of a language for extending applications. proceedings of xxi brazilian seminar on software and hardware (1994) 273-283. l.h.de figueiredo, r.ierusalimschy, and w.celes. lua: an extensible embedded language. dr. dobbs journal 21 #12 (dec 1996) 26-33. r.ierusalims

5、chy, l.h.de figueiredo, and w.celes. the evolution of an extension language: a history of lua, proceedings of v brazilian symposium on programming languages (2001) b-14-b-28. lua在葡萄牙語(yǔ)中的意思是“月亮”，發(fā)音是 loo-ah。 2 - 語(yǔ)言這一章將描述lua的詞法、語(yǔ)法和語(yǔ)義結(jié)構(gòu)。換句話說(shuō)，這一章會(huì)講什么標(biāo)記是合法的，他們是如何組合的，以及他們的組合是什么含義。 語(yǔ)言結(jié)構(gòu)會(huì)使用常用的擴(kuò)展bnf范式來(lái)解釋，如a表示0

6、或多個(gè)a， a表示a是可選的（0個(gè)或1個(gè)）。非終端字體（不能顯示的）用 斜體表示，關(guān)鍵字是粗體，其他終端符號(hào)用typewriter（等寬）字體，并用單引號(hào)引出。 2.1 - 詞法約定lua中的標(biāo)識(shí)符（identifiers）可以是任意的數(shù)字、字符和下劃線“_”，但不能以數(shù)字開(kāi)頭。這條規(guī)則符合大多數(shù)編程語(yǔ)言中的標(biāo)識(shí)符的定義。（字符的具體定義要根據(jù)系統(tǒng)的地區(qū)設(shè)置：任何區(qū)域設(shè)置可以認(rèn)同的字母表中的字母都可以用在標(biāo)識(shí)符中。） 下面的關(guān)鍵字（keywords）為保留關(guān)鍵字不可以作為標(biāo)識(shí)符出現(xiàn)： and break do else elseif end false for function if in l

7、ocal nil not or repeat return then true until whilelua對(duì)大小寫(xiě)敏感：and是一個(gè)保留字，但是 and 和 and 是兩個(gè)不一樣的、但都合法的標(biāo)識(shí)符。習(xí)慣上來(lái)說(shuō)，以下劃線開(kāi)始且后面跟著大寫(xiě)字母的標(biāo)識(shí)符 (例如 _version) 是為lua內(nèi)部變量所保留的。 下面的字符（串）是其他的一些標(biāo)記： + - * / = = = = ( ) ; : , . . .字符串（literal strings） 以單引號(hào)或者雙引號(hào)定界，同時(shí)可以包含以下c語(yǔ)言風(fēng)格的轉(zhuǎn)義字符： a - 鈴聲（bell） b - 回退（backspace） f - form fe

8、ed n - 新行（newline） r - 回車（carriage return） t - 水平制表符（horizontal tab） v - 垂直制表符（vertical tab） - 反斜杠（backslash） - 雙引號(hào)（quotation mark） - 單引號(hào)（apostrophe） - 左方括號(hào)（left square bracket） - 右方括號(hào)（right square bracket） 另外，一個(gè) newline （一個(gè)反斜杠加上一個(gè)真正的換行符）會(huì)導(dǎo)致字符串內(nèi)的分行。字符串中的字符也可以使用轉(zhuǎn)義字符ddd通過(guò)數(shù)字值來(lái)指定。ddd 是最多為3個(gè)十進(jìn)制數(shù)字的序列。lua中

9、的字符串也可以包含8進(jìn)制數(shù)字，包括嵌入零，它可以表示為 0。 字符串也可以用雙方括號(hào)來(lái)定界 。這種括號(hào)方式的語(yǔ)法，字符串可以跨越多行，也可以包含嵌套的，同時(shí)不會(huì)轉(zhuǎn)義任何序列。方便起見(jiàn)，當(dāng)開(kāi)始的 后面緊跟著一個(gè)換行符的話，這個(gè)換行符不會(huì)包括在字符串內(nèi)。舉個(gè)例子：在一個(gè)使用ascii編碼（其中a 的編碼是97，換行符是10，字符1 是49）的系統(tǒng)中，以下四種格式得到的都是同一個(gè)字符串： (1) alon123 (2) 97lo1004923 (3) alo 123 (4) alo 123數(shù)值常量（numerical constants） 可以有一個(gè)可選的底數(shù)部分和一個(gè)可選的指數(shù)部分。以下是有效的數(shù)

10、值常量： 3 3.0 3.1416 314.16e-2 0.31416e1注釋（comments） 可以在任何地方出現(xiàn)，必須在最前面加上雙減號(hào) (-)。如果緊接著 - 的文本不是 ，那么會(huì)認(rèn)為是一個(gè) 短注釋（short comment）， 這一行往后到行尾都是注釋。否則，會(huì)認(rèn)為是一個(gè) 常注釋（long comment），注釋直到相應(yīng)的 結(jié)束。長(zhǎng)注釋可以跨越多行，同時(shí)可以包含嵌套的 括號(hào)對(duì)。 為了方便起見(jiàn)，文件的第一行如果是以#開(kāi)始，這個(gè)機(jī)制允許lua在unix系統(tǒng)中用做一個(gè)腳本解釋器（見(jiàn) 6）。2.2 - 值和類型lua是一種 動(dòng)態(tài)類型語(yǔ)言（dynamically typed language

11、）。這意味著變量是沒(méi)有類型的；只有值才有。語(yǔ)言中沒(méi)有類型定義。所有的值都包含他自身的類型。lua中有八種基本類型：nil, boolean, number, string, function, userdata, thread 和 table。 nil 空類型只對(duì)應(yīng) nil值，他的屬性和其他任何值都有區(qū)別；通常它代表沒(méi)有有效的值。 boolean 布爾類型有兩種不同的值 false and true。在lua中， nil and false 代表成假條件；其他任何值都代表成真條件。 number 數(shù)字類型表示實(shí)數(shù)（雙精度浮點(diǎn)數(shù)）。（構(gòu)建lua解釋器時(shí)也可以很容易地用其他內(nèi)部的表示方式表示數(shù)字，

12、如單精度浮點(diǎn)數(shù)或者長(zhǎng)整型）。 string 字符串類型表示一個(gè)字符的序列。lua 字符串可以包含8位字符，包括嵌入的 (0) （見(jiàn) 2.1）。 函數(shù)是lua中的 第一類值（first-class values）。也就是說(shuō)函數(shù)可以保存在變量中，當(dāng)作參數(shù)傳遞給其他函數(shù)，或者被當(dāng)作結(jié)果返回。lua可以調(diào)用（和處理）lua寫(xiě)的函數(shù)和c寫(xiě)的函數(shù) （見(jiàn) 2.5.7）。 用戶數(shù)據(jù)類型（userdata） 提供了讓任意c數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在lua變量中的功能。這種類型直接對(duì)應(yīng)著一塊內(nèi)存，lua中也沒(méi)有任何預(yù)先定義的操作，除了賦值和一致性比較。然而，通過(guò)使用 元表（metatables），程序員可以定義處理userdat

13、a的操作。（見(jiàn) 2.8）。 userdata 值不能在lua中建立或者修改，只能通過(guò) capi。這保證了宿主程序的數(shù)據(jù)完整性。 線程（thread） 類型代表了相互獨(dú)立的執(zhí)行線程，用來(lái)實(shí)現(xiàn)同步程序。 表（table） 類型實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合數(shù)組，也就是說(shuō)，數(shù)組不僅可以使用數(shù)字，還能使用其他的值（除了 nil）。 而且，tables 可以是 互異的（heterogeneous），他們可以保存任何類型的值（除了 nil）。 tables 是lua中唯一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)機(jī)制；他們可以用來(lái)表示一般數(shù)組，特征表，集合，記錄，圖，樹(shù)等等。如果要表示記錄，lua使用字段名作為索引。語(yǔ)言支持 這種比較優(yōu)美的表

14、示方式，還有 aname。在lua中有幾種建立表的簡(jiǎn)便方法 （見(jiàn) 2.5.6）。 就像索引一樣，表字段的值也可以是任何類型（除了 nil）。特別需要注意地是，由于函數(shù)是第一型的值，表字段也可以包含函數(shù)。這樣表也可以支持 方法（methods） （見(jiàn) 2.5.8）。 表，函數(shù)，和用戶數(shù)據(jù)類型的值都是 對(duì)象（objects）：變量不會(huì)包含他們的實(shí)際值，只是一個(gè)他們的引用（references）。 賦值，參數(shù)傳遞和函數(shù)返回只是操作這些值的引用，這些操作不會(huì)暗含任何拷貝。 庫(kù)函數(shù) type 返回一個(gè)字符串描述給出值所表示的類型 （見(jiàn) 5.1）。 2.2.1 - 類型轉(zhuǎn)換lua提供運(yùn)行時(shí)的數(shù)字和字符串值

15、得自動(dòng)轉(zhuǎn)換。任何對(duì)字符串的算術(shù)操作都會(huì)現(xiàn)嘗試把字符串轉(zhuǎn)換成數(shù)字，使用一般規(guī)則轉(zhuǎn)換。反過(guò)來(lái)，當(dāng)一個(gè)數(shù)值用在需要字符串的地方時(shí)，數(shù)字會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成字符串，遵循一種合理的格式。如果要指定數(shù)值如何轉(zhuǎn)換成字符串，請(qǐng)使用字符串庫(kù)中的 format 函數(shù)（見(jiàn) 5.3）。2.3 - 變量變量是儲(chǔ)存值的地方。lua中有三種不同的變量：全局變量，局部變量和表字段。 一個(gè)名稱可以表示全局變量或局部變量（或者一個(gè)函數(shù)的正式參數(shù)，一種局部變量的特殊形式）： var := namelua假設(shè)變量是全局變量，除非明確地用local進(jìn)行聲明 （見(jiàn) 2.4.7）。局部變量有 詞義范圍（lexically scoped）：局部變量

16、可以被在它們范圍內(nèi)的函數(shù)自由訪問(wèn) （見(jiàn) 2.6）。 在變量第一次賦值之前，它的值是 nil。 方括號(hào)用于對(duì)表進(jìn)行檢索： var := prefixexp exp 第一個(gè)表達(dá)式 (prefixexp)結(jié)果必須是表；第二個(gè)表達(dá)式 (exp) 識(shí)別表中一個(gè)特定條目。給出表的表達(dá)式有一個(gè)限制語(yǔ)法；詳細(xì)見(jiàn) 2.5。 var.name 語(yǔ)法是 varname 的較好形式： var := prefixexp . name訪問(wèn)全局變量和表字段的實(shí)質(zhì)可以通過(guò)元表進(jìn)行改變。對(duì)索引變量 ti 的訪問(wèn)等同于調(diào)用 gettable_event(t,i)。（關(guān)于 gettable_event 的完整描述見(jiàn) 2.8。這個(gè)函

17、數(shù)并沒(méi)有在lua中定義，也無(wú)法調(diào)用。我們?cè)谶@里僅僅用來(lái)解釋原理）。 所有的全局變量存在一個(gè)普通的lua表中，稱之為 環(huán)境變量表（environment tables） 或簡(jiǎn)稱 環(huán)境（environments）。由c寫(xiě)的并導(dǎo)入到lua中的函數(shù) (c 函數(shù)) 全部共享一個(gè)通用 全局環(huán)境（global environment）。lua寫(xiě)的每個(gè)函數(shù) (a lua 函數(shù)) 都有一個(gè)它自己的環(huán)境的引用，這樣這個(gè)函數(shù)中的所有的全局變量都會(huì)指向這個(gè)環(huán)境變量表。當(dāng)新創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)時(shí)，它會(huì)繼承創(chuàng)建它的函數(shù)的環(huán)境。要改變或者獲得lua函數(shù)的環(huán)境表，可以調(diào)用 setfenv or getfenv （見(jiàn) 5.1）。 訪問(wèn)

18、全局變量 x 等同于 _env.x，又等同于 gettable_event(_env, x)_env 是運(yùn)行的函數(shù)的環(huán)境。（_env 變量并沒(méi)有在lua中定義。我們這里僅僅用來(lái)解釋原理） 2.4 - 語(yǔ)句lua支持一種很通俗的語(yǔ)句集，和pascal或者c中的很相似。他包括賦值，控制結(jié)構(gòu)，過(guò)程調(diào)用，表構(gòu)造和變量聲明。 2.4.1 - 語(yǔ)句段lua執(zhí)行的最小單元稱之為一個(gè) 段（chunk）。一段語(yǔ)句就是簡(jiǎn)單的語(yǔ)句的序列，以順序執(zhí)行。每一個(gè)語(yǔ)句后面都可以加上一個(gè)分號(hào)（可選）： chunk := stat ;lua將語(yǔ)句段作為一個(gè)匿名函數(shù) （見(jiàn) 2.5.8） 的本體進(jìn)行處理。這樣，語(yǔ)句段可以定義局部變

19、量或者返回值。 一段語(yǔ)句可以儲(chǔ)存在文件內(nèi)或者宿主程序的一個(gè)字符串中。當(dāng)語(yǔ)句段被執(zhí)行時(shí)，他首先被預(yù)編譯成虛擬機(jī)使用的字節(jié)碼，然后虛擬機(jī)用一個(gè)解釋器執(zhí)行被編譯的代碼。 語(yǔ)句段也可以被預(yù)編譯為二進(jìn)制代碼；詳情參看 luac 程序。源代碼和編譯形態(tài)可以互相轉(zhuǎn)換；lua自動(dòng)監(jiān)測(cè)文件類型然后作相應(yīng)操作。 2.4.2 - 語(yǔ)句塊一個(gè)語(yǔ)句塊是一系列語(yǔ)句；從語(yǔ)句構(gòu)成上來(lái)看，語(yǔ)句塊等同于語(yǔ)句段：block := chunk一個(gè)語(yǔ)句塊可以明確定界來(lái)替換單個(gè)語(yǔ)句：stat := do block end顯式語(yǔ)句塊可以很好地控制變量的聲明范圍。顯示語(yǔ)句塊有時(shí)也常會(huì)在另一個(gè)語(yǔ)句塊的中間添加 return 或 break

20、語(yǔ)句 （見(jiàn) 2.4.4）。 2.4.3 - 賦值lua允許多重賦值。因此，賦值的語(yǔ)法定義為：等號(hào)左邊是一個(gè)變量表，右邊是一個(gè)表達(dá)式表。兩邊的表中的元素都用逗號(hào)分隔開(kāi)來(lái)：stat := varlist1 = explist1varlist1 := var , varexplist1 := exp , exp我們將在 2.5 討論表達(dá)式。 在賦值之前，值的表長(zhǎng)度會(huì)被 調(diào)整 為和變量的表一樣。如果值比需要的多，多出的值就會(huì)被扔掉。如果值的數(shù)量不夠，就會(huì)用足夠多的 nil 來(lái)填充表直到滿足數(shù)量要求。如果表達(dá)式表以一個(gè)函數(shù)調(diào)用結(jié)束，那么在賦值之前，函數(shù)返回的所有的值都會(huì)添加到值的表中（除非把函數(shù)調(diào)用放在

21、括號(hào)里面；見(jiàn) 2.5）。 賦值語(yǔ)句首先計(jì)算出所有的表達(dá)式，然后才會(huì)執(zhí)行賦值，所以代碼： i = 3 i, ai = i+1, 20設(shè)置 a3 為 20，但不影響 a4。因?yàn)樵?ai 中的 i 在賦值為4之前是等于3。同樣的，下面這行： x, y = y, x可以交換 x 和 y 的值。 對(duì)全局變量和表字段的賦值可以看作是通過(guò)元表進(jìn)行的。對(duì)一個(gè)索引變量的賦值 ti = val 等同于 settable_event(t,i,val)。 （settable_event詳細(xì)介紹參看 2.8 ，lua中并未定義該函數(shù)，他也無(wú)法直接調(diào)用。我們這里只是用它來(lái)進(jìn)行解釋。） 對(duì)全局變量的賦值 x = val 等

22、同于賦值語(yǔ)句 _env.x = val，像前面也等同于： settable_event(_env, x, val)_env 是運(yùn)行函數(shù)的環(huán)境。（_env 變量并未在lua中定義。我們這里只是用來(lái)進(jìn)行解釋。） 2.4.4 - 控制結(jié)構(gòu)控制結(jié)構(gòu) if, while 和 repeat 具有通用的含義和類似的語(yǔ)法： stat := while exp do block endstat := repeat block until expstat := if exp then block elseif exp then block else block endlua也有 for 語(yǔ)句，有兩種格式 （見(jiàn) 2

23、.4.5）。 控制結(jié)構(gòu)的條件表達(dá)式 exp 可以返回任意值。false 和 nil 都表示假。所有其他的值都認(rèn)為是真（特別要說(shuō)明的：數(shù)字0和空字符串也表示真）。 語(yǔ)句 return 用來(lái)從函數(shù)或者是語(yǔ)句段中返回一個(gè)值。函數(shù)和語(yǔ)句段都可以返回多個(gè)值，所以 return 語(yǔ)句的語(yǔ)法為：stat := return explist1break 語(yǔ)句可以用來(lái)終止while, repeat 或者 for 循環(huán)的執(zhí)行，直接跳到循環(huán)后面的語(yǔ)句。 stat := breakbreak 結(jié)束最里面的一個(gè)循環(huán)。 由于語(yǔ)法的原因， return 和 break 語(yǔ)句只能作為語(yǔ)句塊的 最后一個(gè) 語(yǔ)句。如果確實(shí)需要在語(yǔ)

24、句塊的中間使用 return 或者 break，需要使用一個(gè)顯示語(yǔ)句塊： do return end 和 do break end，這樣現(xiàn)在 return 和 break 就成為他們（內(nèi)部）語(yǔ)句塊中的最后一個(gè)語(yǔ)句了。實(shí)際上，這兩種用法一般只用在調(diào)試中。 2.4.5 - for 語(yǔ)句for 語(yǔ)句有兩種形式：數(shù)值形式和一般形式。 數(shù)值形式的 for 循環(huán)根據(jù)一個(gè)控制變量用算術(shù)過(guò)程重?匆揮錁?shù)繖邃u縵攏? stat := for name = exp , exp , exp do block endblock 語(yǔ)句塊根據(jù) name 以第一個(gè) exp 的值開(kāi)始，直到他以第三個(gè) exp 為步長(zhǎng)達(dá)到了第二個(gè)

25、 exp。一個(gè)這樣的 for 語(yǔ)句： for var = e1, e2, e3 do block end等價(jià)于一下代碼： do local var, _limit, _step = tonumber(e1), tonumber(e2), tonumber(e3) if not (var and _limit and _step) then error() end while (_step0 and var=_limit) or (_step=_limit) do block var = var + _step end end注意： 三種控制表達(dá)式只會(huì)被計(jì)算一次，在循環(huán)開(kāi)始之前。他們的結(jié)果必須是

26、數(shù)值。 _limit 和 _step 是不可見(jiàn)的變量。這里只是為了進(jìn)行解釋。 如果你在程序塊內(nèi)給 var 賦值，結(jié)果行為將會(huì)不確定。 如果沒(méi)有給出第三個(gè)表達(dá)式（步長(zhǎng)），那么默認(rèn)為1。 你可以使用 break 來(lái)退出 for 循環(huán)。 循環(huán)變量 var 是局部變量；你不可以在 for 循環(huán)結(jié)束之后繼續(xù)使用。如果你需要使用這個(gè)值，請(qǐng)?jiān)谕顺鲅h(huán)之前把它們傳給其他變量。 for 的語(yǔ)句的一般形式是操作于函數(shù)之上的，稱之為迭代器（iterators）。每一個(gè)迭代過(guò)程，它調(diào)用迭代函數(shù)來(lái)產(chǎn)生新的值，直到新的值是 nil 。一般形式 for 循環(huán)有如下語(yǔ)法： stat := for name , name in

27、 explist1 do block end一個(gè)這樣的 for 語(yǔ)句 for var_1, ., var_n in explist do block end等同于以下代碼： do local _f, _s, var_1 = explist local var_2, . , var_n while true do var_1, ., var_n = _f(_s, var_1) if var_1 = nil then break end block end end注意： explist 只會(huì)計(jì)算一次。他的結(jié)果是一個(gè) 迭代 函數(shù)，一個(gè) 狀態(tài)，和給第一個(gè) 迭代變量的一個(gè)初始值。 _f 和 _s 是不可

28、見(jiàn)的變量。這里只是用來(lái)進(jìn)行解釋說(shuō)明。 如果你在語(yǔ)句塊中給 var_1 賦值，那么行為就會(huì)變得不確定。 你可以使用 break 來(lái)退出 for 循環(huán)。 循環(huán)變量 var_i 是局部變量；你不可以在 for 循環(huán)結(jié)束之后繼續(xù)使用。如果你需要使用這個(gè)值，請(qǐng)?jiān)谕顺鲅h(huán)之前把它們傳給其他變量。 2.4.6 - 語(yǔ)句式函數(shù)調(diào)用如果要忽略可能的影響，函數(shù)調(diào)用可以按照語(yǔ)句執(zhí)行： stat := functioncalli在這里，所有的返回值都會(huì)被忽略。函數(shù)調(diào)用將在 2.5.7 詳細(xì)解釋。 2.4.7 - 局部變量聲明局部變量可以在語(yǔ)句塊中任何地方聲明。聲明時(shí)也可以添加一個(gè)初始賦值： stat := local

29、 namelist = explist1namelist := name , name如果出現(xiàn)初始賦值，他的語(yǔ)法和多重賦值語(yǔ)句一樣（見(jiàn) 2.4.3）。否則，所有的變量都會(huì)初始化為 nil。 一個(gè)語(yǔ)句段也是一個(gè)語(yǔ)句塊（見(jiàn) 2.4.1），所以語(yǔ)句段之內(nèi)的任何顯式語(yǔ)句塊之外也可以聲明局部變量。這種局部變量在語(yǔ)句段結(jié)束就會(huì)銷毀。 局部變量的可見(jiàn)規(guī)則會(huì)在 2.6解釋。 2.5 - 表達(dá)式lua中有以下幾種基本表達(dá)式： exp := prefixexpexp := nil | false | trueexp := numberexp := literalexp := functionexp := tabl

30、econstructorprefixexp := var | functioncall | ( exp )數(shù)字和字符串已經(jīng)在 2.1 中解釋；變量在 2.3 中解釋；函數(shù)定義在 2.5.8；函數(shù)調(diào)用在 2.5.7；表構(gòu)造器在 2.5.6。 一個(gè)用括號(hào)括起的表達(dá)式只會(huì)返回一個(gè)值。這樣，(f(x,y,z) 將只會(huì)返回單一的一個(gè)值，即使 f 可以返回多個(gè)值，（(f(x,y,z) 的值將是 f 返回的第一個(gè)值或者如果 f 沒(méi)有返回任何值就是 nil ）。 表達(dá)式也可以使用各種算術(shù)運(yùn)算符，關(guān)系運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符，下面幾節(jié)就會(huì)講到。 2.5.1 - 算術(shù)運(yùn)算符lua支持常見(jiàn)的幾種運(yùn)算符：二元 + （加），

31、 - （減）， * （乘）， / （除）， 以及 （指數(shù)運(yùn)算）； 一元 - （負(fù)號(hào)）。如果操作數(shù)是數(shù)字，或者是可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字的字符串（見(jiàn) 2.2.1），那么所有的操作都和算術(shù)意義上的運(yùn)算一致（除了指數(shù)）。指數(shù)運(yùn)算其實(shí)是調(diào)用一個(gè)全局函數(shù) _pow，否則一個(gè)合適的元方法將會(huì)被調(diào)用（見(jiàn) 2.8）。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)庫(kù)定義了函數(shù) _pow，給出了指數(shù)運(yùn)算的定義（見(jiàn) 5.5）。 2.5.2 - 關(guān)系運(yùn)算符lua中的關(guān)系運(yùn)算符有 = = =這些運(yùn)算只會(huì)產(chǎn)生 false 或 true值。 等于 (=) 先比較操作數(shù)的類型。如果類型不一樣，結(jié)果便是 false。否則，再比較操作數(shù)的值。對(duì)象（表，用戶數(shù)據(jù)，線程，和函數(shù)）

32、是按照引用進(jìn)行比較：只有兩個(gè)對(duì)象是同一個(gè)對(duì)象的時(shí)候，才認(rèn)為是相等。每次你創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象（表，用戶數(shù)據(jù)，或者是函數(shù)）。這個(gè)新的對(duì)象將不同于前面存在的任何對(duì)象。 你可以用eq元方法改變lua比較表的方式（見(jiàn) 2.8）。 2.2.1 的轉(zhuǎn)換規(guī)則 不適用 于相等比較。這樣， 0=0 結(jié)果是 false ，同樣 t0 和 t0 給出的是表中不同的字段。 而操作符 = 是等于 (=) 的相反的操作。 t操作符的執(zhí)行順序如下。如果兩個(gè)參數(shù)都是數(shù)字，那么它們就直接進(jìn)行比較。如果，兩個(gè)參數(shù)都是字符串，那么它們的值會(huì)根據(jù)當(dāng)前的區(qū)域設(shè)置進(jìn)行比較。否則，lua嘗試調(diào)用lt或者 le 元方法（見(jiàn) 2.8）。 2.5.

33、3 - 邏輯運(yùn)算符lua中的邏輯運(yùn)算符是： and or not和控制結(jié)構(gòu)一樣（見(jiàn) 2.4.4），所有的邏輯操作符認(rèn)為 false 和 nil 都是假，其他的值都是真。 not 操作符總是返回 false 或 true。 合取運(yùn)算 and 如果第一個(gè)參數(shù)是 false 或者 nil 則返回第一個(gè)參數(shù)；否則 and 返回第二個(gè)參數(shù)。析取運(yùn)算 or 如果第一個(gè)參數(shù)不是 nil 或 false 則返回第一個(gè)參數(shù)，否則 or 返回第二個(gè)參數(shù)。 and 和 or 都使用截取計(jì)算，也就是，只有有必要的情況下才計(jì)算第二個(gè)參數(shù)。例如： 10 or error() - 10 nil or a - a nil a

34、nd 10 - nil false and error() - false false and nil - false false or nil - nil 10 and 20 - 202.5.4 - 串聯(lián)接在lua中字符串連接操作符是兩個(gè)點(diǎn) (.)。如果兩邊的操作數(shù)都是字符或者數(shù)字，他們就都會(huì)按照 2.2.1的規(guī)則被轉(zhuǎn)換成字符串。否則，將調(diào)用 concat 元方法（見(jiàn) 2.8）。 2.5.5 - 優(yōu)先級(jí)lua中的操作符的優(yōu)先級(jí)如下表所示，從低到高優(yōu)先級(jí)： or and = = = . + - * / not - (unary) 表達(dá)式中，你可以使用括號(hào)來(lái)改變優(yōu)先順序。串聯(lián)接符 (.) ?橢甘

35、? () 都是右結(jié)合的。其他二元操作都是左結(jié)合的。 2.5.6 - 表構(gòu)造器表構(gòu)造器是創(chuàng)建表的表達(dá)式。當(dāng)計(jì)算構(gòu)造器的時(shí)候，就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的表。構(gòu)造器可以用來(lái)創(chuàng)建空的表，或者創(chuàng)建表并初始化一些字段。一般的語(yǔ)法如下： tableconstructor := fieldlist fieldlist := field fieldsep field fieldsepfield := exp = exp | name = exp | expfieldsep := , | ;exp1 = exp2 形式的每一個(gè)添加到新表中的字段條目以 exp1 為鍵并以 exp2 為值。name = exp 形式的字段，等

36、同于 name = exp。最后，exp 形式的字段等同于 i = exp 其中 i 是連續(xù)的整數(shù)，從1開(kāi)始。其它格式的字段不會(huì)影響它的計(jì)數(shù)。例如： a = f(1) = g; x, y; x = 1, f(x), 30 = 23; 45等同于： do local temp = tempf(1) = g temp1 = x - 1st exp temp2 = y - 2nd exp temp.x = 1 - tempx = 1 temp3 = f(x) - 3rd exp temp30 = 23 temp4 = 45 - 4th exp a = temp end如果列表中最后一個(gè)字段的形式是

37、exp 同時(shí)表達(dá)式又是一個(gè)函數(shù)調(diào)用，那么調(diào)用返回的所有值會(huì)依次進(jìn)入列表（見(jiàn) 2.5.7）。如果要避免這種情況，在函數(shù)調(diào)用兩邊加上括號(hào)（見(jiàn) 2.5）。 字段列表可以有一個(gè)結(jié)尾的分隔符，這個(gè)對(duì)由機(jī)器生成的列表十分方便。 2.5.7 - 函數(shù)調(diào)用lua中的一個(gè)函數(shù)調(diào)用有如下語(yǔ)法： functioncall := prefixexp args在函數(shù)調(diào)用中，首先會(huì)計(jì)算 prefixexp 和 args 。如果 prefixexp 的值是 function 類型，那么那個(gè)函數(shù)就會(huì)被調(diào)用，同時(shí)使用給出的參數(shù)。否則，他的 call 元方法就會(huì)被調(diào)用，第一個(gè)參數(shù)是 prefixexp 的值，接下來(lái)是原來(lái)的調(diào)用參

38、數(shù)（見(jiàn) 2.8）。 形式 functioncall := prefixexp : name args可以用來(lái)調(diào)用“方法”（methods）。調(diào)用 v:name(.) 語(yǔ)法上比 (v,.)，要好一些，除非表達(dá)式 v 只計(jì)算一次。 參數(shù)可以有以下幾種語(yǔ)法： args := ( explist1 )args := tableconstructorargs := literal所有的參數(shù)表達(dá)式都會(huì)在實(shí)際調(diào)用之前進(jìn)行計(jì)算。f. 的調(diào)用形式在語(yǔ)法上較 f(.) 要好，是因?yàn)?，參?shù)列表示一個(gè)單獨(dú)的新表。 f. （或者 f. 或者 f.） 較 f(.) 要好，是因?yàn)閰?shù)列表是一個(gè)單獨(dú)的字符串。 因

39、為函數(shù)可以返回任意個(gè)結(jié)果（見(jiàn) 2.4.4），結(jié)果的數(shù)量必須在使用它們前進(jìn)行調(diào)整。如果函數(shù)按照語(yǔ)句進(jìn)行調(diào)用（見(jiàn) 2.4.6），那么它的返回列表就會(huì)被調(diào)整為零個(gè)元素，這樣就舍棄了所有的返回值。如果調(diào)用函數(shù)時(shí)，他是一個(gè)表達(dá)式列表的最后一個(gè)元素，那么不會(huì)做調(diào)整（除非調(diào)用時(shí)加了括號(hào)）。 以下是一些例子： f() - 調(diào)整為0個(gè)結(jié)果 g(f(), x) - f() 被調(diào)整成1個(gè)結(jié)果 g(x, f() - g 獲得 x 加上f()返回的所有值 a,b,c = f(), x - f() 被調(diào)整成1個(gè)結(jié)果（此時(shí)c獲得nil值） a,b,c = x, f() - f() 被調(diào)整為兩個(gè)結(jié)果 a,b,c = f()

40、- f() 被調(diào)整為3個(gè)結(jié)果 return f() - 返回所有 f() 返回的值 return x,y,f() - 建立一個(gè)表包含所有 f() 返回的值 f() - creates a list with all values returned by f() f(), nil - f() 被調(diào)整為一個(gè)結(jié)果如果你用括號(hào)括起調(diào)用的函數(shù)，那么它就會(huì)被調(diào)整為返回一個(gè)值。 return x,y,(f() - returns x, y, and the first value from f() (f() - creates a table with exactly one element作為lua語(yǔ)法自

41、由格式的一個(gè)例外，你不能在函數(shù)調(diào)用的 ( 前面加入一個(gè)換行。這個(gè)限制可以避免語(yǔ)言中的一些二義性。如果你寫(xiě)： a = f (g).x(a)lua會(huì)讀作 a = f(g).x(a)。這樣，如果你想執(zhí)行為兩條語(yǔ)句，你必須在中間加分號(hào)。如果你實(shí)際上想調(diào)用 f，你就必須刪除 (g) 前面的換行。 return functioncall 的調(diào)用格式稱之為 尾部調(diào)用（tail call）。lua實(shí)現(xiàn)了proper tail calls；在一個(gè)尾部調(diào)用中，被調(diào)用的函數(shù)將會(huì)重新使用調(diào)用程序的棧。因此，程序執(zhí)行對(duì)嵌套尾部調(diào)用的次數(shù)沒(méi)有任何限制。然而，尾部調(diào)用會(huì)清楚調(diào)用函數(shù)的調(diào)試信息。注意尾部調(diào)用只有在特殊的語(yǔ)法中

42、才能出現(xiàn)，也就是 return 只有一個(gè)函數(shù)調(diào)用作為參數(shù)，這種語(yǔ)法保證了調(diào)用函數(shù)確切返回被調(diào)用函數(shù)的返回值。所以，下面的例子都不是尾部調(diào)用： return (f(x) - results adjusted to 1 return 2 * f(x) return x, f(x) - additional results f(x); return - results discarded return x or f(x) - results adjusted to 12.5.8 - 函數(shù)定義函數(shù)定義的語(yǔ)法是： function := function funcbodyfuncbody := ( pa

43、rlist1 ) block end下面較好的語(yǔ)法簡(jiǎn)化了函數(shù)定義： stat := function funcname funcbodystat := local function name funcbodyfuncname := name . name : name語(yǔ)句 function f () . end會(huì)被翻譯為 f = function () . end語(yǔ)句 function t.a.b.c.f () . end會(huì)被翻譯為 t.a.b.c.f = function () . end語(yǔ)句 local function f () . end會(huì)被翻譯為 local f; f = funct

44、ion () . end一個(gè)函數(shù)定義是一個(gè)可執(zhí)行的表達(dá)式，他的類型為 函數(shù)（function） 。當(dāng)lua預(yù)編譯語(yǔ)句段的時(shí)候，他的函數(shù)體也會(huì)被預(yù)編譯。這樣，當(dāng)lua執(zhí)行函數(shù)定義的時(shí)候，函數(shù)被 實(shí)例化 （封裝 closed）。這個(gè)函數(shù)實(shí)例（或閉包 closure）是表達(dá)式的最終結(jié)果。同一個(gè)函數(shù)的不同的實(shí)例可以引用不同的外部局部變量也可以有不同的環(huán)境表。 形式參數(shù)（代表參數(shù)的變量，簡(jiǎn)稱形參）就像用實(shí)際參數(shù)值（簡(jiǎn)稱實(shí)參）初始化的局部變量一樣。 parlist1 := namelist , .parlist1 := .當(dāng)調(diào)用一個(gè)函數(shù)時(shí)，實(shí)參表會(huì)調(diào)整為和形參一樣的長(zhǎng)度，除非函數(shù)是 variadic 或者

45、 變長(zhǎng)參數(shù)函數(shù)（vararg function）。變長(zhǎng)參數(shù)函數(shù)在其參數(shù)列表最后有三個(gè)點(diǎn) (.)。 變長(zhǎng)參數(shù)函數(shù)不會(huì)對(duì)參數(shù)列表進(jìn)行調(diào)整；而是，它把所有的額外實(shí)參放到一個(gè)隱含的形參 arg中。 arg 的值是一個(gè)表，包含一個(gè)字段n 表示額外參數(shù)的個(gè)數(shù)，位置 1,2,.,n是額外的參數(shù)。 請(qǐng)思考以下函數(shù)定義的例子： function f(a, b) end function g(a, b, .) end function r() return 1,2,3 end然后，我們有以下實(shí)參到形參的對(duì)應(yīng)關(guān)系： call parameters f(3) a=3, b=nil f(3, 4) a=3, b=4 f

46、(3, 4, 5) a=3, b=4 f(r(), 10) a=1, b=10 f(r() a=1, b=2 g(3) a=3, b=nil, arg=n=0 g(3, 4) a=3, b=4, arg=n=0 g(3, 4, 5, 8) a=3, b=4, arg=5, 8; n=2 g(5, r() a=5, b=1, arg=2, 3; n=2結(jié)果使用 return 語(yǔ)句返回（見(jiàn) 2.4.4）。如果控制到達(dá)了函數(shù)尾部而沒(méi)有遇到 return 語(yǔ)句，那么函數(shù)沒(méi)有返回值。 冒號(hào)（:） 語(yǔ)法是用來(lái)定義 methods 的，也就是，函數(shù)有一個(gè)隱含的額外參數(shù) self. 。這樣，語(yǔ)句： funct

47、ion t.a.b.c:f (.) . end相對(duì)以下是較好的形式： t.a.b.c.f = function (self, .) . end2.6 - 可見(jiàn)性規(guī)則lua是一個(gè)有詞法范圍的語(yǔ)言。變量的范圍從聲明語(yǔ)句后的第一個(gè)語(yǔ)句開(kāi)始到包含聲明的最內(nèi)部的語(yǔ)句塊為止。例如： x = 10 - global variable do - new block local x = x - new x, with value 10 print(x) - 10 x = x+1 do - another block local x = x+1 - another x print(x) - 12 end prin

48、t(x) - 11 end print(x) - 10 (the global one)注意：在類似 local x = x，正在聲明的新的 x 尚未進(jìn)入范圍，所以第二個(gè) x 指代的是外面的變量。 由于詞法范圍的規(guī)則，在局部變量的范圍內(nèi)定義的函數(shù)可以任意訪問(wèn)這些變量。例如： local counter = 0 function inc (x) counter = counter + x return counter end內(nèi)部函數(shù)使用的局部變量在函數(shù)內(nèi)部稱之為 上值（upvalue），或者 外局部變量（external local variable）。 注意每個(gè) local 語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)會(huì)定義一

49、個(gè)新的局部變量?？匆韵吕樱?a = local x = 20 for i=1,10 do local y = 0 ai = function () y=y+1; return x+y end end循環(huán)產(chǎn)生了十個(gè)閉包（也就是，十個(gè)匿名函數(shù)的實(shí)例）。每個(gè)閉包使用不同的 y 變量，但他們共享同一個(gè) x 變量。 2.7 - 錯(cuò)誤處理因?yàn)閘ua是一個(gè)擴(kuò)展語(yǔ)言，所有的lua動(dòng)作都是從宿主程序中調(diào)用lua庫(kù)中函數(shù)的c代碼開(kāi)始的（見(jiàn) 3.15）。無(wú)論錯(cuò)誤發(fā)生在lua編譯過(guò)程時(shí)或執(zhí)行時(shí)，控制返回c，然后可以做相應(yīng)的處理（比如打印一個(gè)錯(cuò)誤）。 lua代碼可以通過(guò)調(diào)用error函數(shù)來(lái)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤（見(jiàn) 5.1）。

50、如果你要在lua中捕獲錯(cuò)誤，你可以使用 pcall 函數(shù)（見(jiàn) 5.1）。 2.8 - 元表 （metatables）lua中的每一個(gè)表和用戶數(shù)據(jù)都可以擁有一個(gè) 元表（metatable）。這個(gè) 元表 是一個(gè)普通的lua表，定義了在特定操作下原始表和用戶數(shù)據(jù)的行為。你可以通過(guò)設(shè)置一個(gè)對(duì)象的元表中的特定字段來(lái)更改它某些方面的行為。例如，當(dāng)一個(gè)對(duì)象是一個(gè)加法的操作數(shù)時(shí)，lua檢查它的元表中的 _add 字段是不是一個(gè)函數(shù)。如果是，lua調(diào)用它來(lái)執(zhí)行加法。 我們稱元表中的鍵（字段名，key）為 事件（events） ，值為 元方法（metamethods）。在上一個(gè)例子中， add 是事件，執(zhí)行加法的函數(shù)是元方法。 你可以通過(guò) set/getmetatable 函數(shù)來(lái)查詢和更改一個(gè)對(duì)象的元表（見(jiàn) 5.1）。 元表可