lua

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式中從而為應用程式提供靈活的擴展和定製功能。Lua由標準C編寫而成，幾乎在所有作業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式的語言。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。

Lua腳本可以很容易的被C/C++ 代碼調用，也可以反過來調用C/C++的函式，這使得Lua在應用程式中可以被廣泛套用。不僅僅作為擴展腳本，也可以作為普通的配置檔案，代替XML,ini等檔案格式，並且更容易理解和維護。Lua由標準C編寫而成，代碼簡潔優美，幾乎在所有作業系統和平台上都可以編譯，運行。一個完整的Lua解釋器不過200k，在目前所有腳本引擎中，Lua的速度是最快的。這一切都決定了Lua是作為嵌入式腳本的最佳選擇。

基本介紹

• 外文名：lua
• 類型：腳本語言
• 研究地點：巴西里約熱內盧天主教大學
• 研究時間：1993年

保存和運行

運行可以通過 Lua 的互動模式，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。大多數程式設計師也認為它的確做到了這一點。

很多應用程式、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和饑荒等。

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式里。5.0.2版的Lua的核心小於120KB，而Python的核心大約860KB，Perl的核心大約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接口和機制：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)編程和函式式編程(functional programming)；自動記憶體管理；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)；函式也可以看做一個值；提供多執行緒（協同進程 ，並非作業系統所支持的執行緒）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，虛函式，繼承和重載等。

套用場景

• 遊戲開發
• 獨立套用腳本
• Web 套用腳本
• 擴展和資料庫外掛程式如：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!

print"Hello,world!"

一個比較複雜一點的例子，但是它展示了什麼是閉包:

function create_a_counter()    local count=0    return function()        count = count + 1        return count    endend

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：

print(create_a_counter())

那么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：

ct = create_a_counter()print(ct()) --輸出> 1print(ct()) --輸出> 2

數據交換

介紹

Lua和C程式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函式用的棧是臨時的，調用結束之後就被銷毀了。

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

void lua_getglobal(lua_State *L, const char *name)

這個函式會將name所指Lua變數的值放在棧頂.

如果是在C 函式中要獲取Lua調用函式使用的參數：

首先用lua_gettop檢查參數數量

用lua_is 類函式檢測參數的類型，做好錯誤處理

用lua_to 類函式將參數轉換為number或者string。(對Lua來說，只有這兩種簡單類型)

lua_tonumber返回的是doublelua_tostring返回的是char*

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，那么說明棧頂是一個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：

lua_pushstring(L, "i");

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

while(lua_next(L, -2)!=0){    if(lua_isnumber(L, -1))//判斷元素類型，也可能是string    {        arrf.add((float)lua_tonumber(L, -1));//獲取元素的值        lua_remove(L, -1);    }}lua_remove(L,-1);//刪除NIL

如何從C返回數據給Lua腳本

用 lua_push 類函式壓入數據到棧中，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

x,y = Test()

Lua會根據n從棧里取相應的數據。

如果要返回一個table:

lua_newtable(L);            //創建一個表格，放在棧頂lua_pushstring(L,"mydata"); //壓入keylua_pushnumber(L,66);        //壓入valuelua_settable(L,-3);         //彈出key,value，並設定到table裡面去lua_pushstring(L,"subdata");//壓入keylua_newtable(L);            //壓入value,也是一個tablelua_pushstring(L,"mydata"); //壓入subtable的keylua_pushnumber(L,53);valuelua_settable(L,-3);    //彈出key,value,並設定到subtablelua_settable(L,-3);         //這時候父table的位置還是-3,彈出key,value(subtable),                            //並設定到table里去lua_pushstring(L,"mydata2");//同上lua_pushnumber(L,77);lua_settable(L,-3);return1;//棧里現在就一個table其他都被彈掉了。如果要返回一個數組，//用如下代碼：(注意那個關於trick的注釋，我在等官方的解釋。//經過驗證，這個問題只在windows版本調用dll中方法的時候出現。WinCE正常)lua_pushstring(L,"arri");lua_newtable(L);{    //atrick:otherwisetheluaenginewillcrash.ThiselementisinvisibleinLuascript    lua_pushnumber(L,-1);    lua_rawseti(L,-2,0);    for(int i=0; i<arri.size(); i++)    {        lua_pushnumber(L, arri);        lua_rawseti(L, -2, i+1);    }}lua_settable(L,-3);

這樣產生的數組可以在Lua中如下遍歷：

for i,v in ipairs(data.arri)do    print(v)end

或者是

for i=1,table.getn(data.arri)do　print(data.arri)end

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：

typedef enum{BR_9600,BR_4800,}BaudRate;typedef struct flag{    int    onoff;    int    j;    long    l;    double    d;    char    *name;    BaudRate    rate;}flag;

可以自動產生如下代碼：

bool DataToLua(flagdata, lua_State*L){    lua_newtable(L);    lua_pushstring(L, "onoff");    lua_pushnumber(L, double)data.onoff);    lua_settable(L, -3);    lua_pushstring(L, "j");    lua_pushnumber(L, (double)data.j);    lua_settable(L, -3);    lua_pushstring(L, "l");    lua_pushnumber(L, (double)data.l);    lua_settable(L, -3);    lua_pushstring(L, "d");    lua_pushnumber(L, double)data.d);    lua_settable(L, -3);    lua_pushstring(L, "name");    lua_pushstring(L, data.name.c_str());    lua_settable(L, -3);    lua_pushstring(L, "rate");    lua_pushnumber(L, (double)(int)data.rate);    lua_settable(L, -3);    return true;}

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。

線上手冊

Lua中文版線上手冊。

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

Lightroom是Adobe公司的一款攝影后期製作軟體，最開始的版本由Shadowland代碼編寫，後期版本部分使用Lua實現，Lua代碼占到代碼總量的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

他的外掛程式用的也是lua。

仙劍奇俠傳五

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外掛程式都是由LUA腳本編寫的。

Don't Starve(饑荒)

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外掛程式都是由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

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。