Lua语言知识点汇总

前言

这里只是简单列出Lua语言的知识点

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一、基础语法

1.1 注释

-- 单行注释

--[[
  多行注释
  可以跨越多行
]]

1.2 变量声明

a = 10           -- 全局变量
local b = 20     -- 局部变量
c, d = 30, "Lua" -- 多重赋值

1.3 数据类型

类型	说明	示例
nil	空值	local x = nil
boolean	布尔值	true, false
number	数字	3.14, 42
string	字符串	"Hello", 'World'
table	表/数组	{1, 2, 3}
function	函数	function() end
thread	协程	coroutine.create()
userdata	自定义数据	用于C交互

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二、运算符

2.1 算术运算符

+ - * / % ^   -- 加减乘除取模幂

2.2 关系运算符

== ~= < > <= >=

2.3 逻辑运算符

and or not

2.4 字符串连接

local s = "Hello" .. " " .. "Lua!"  -- "Hello Lua!"

2.5 长度运算符

local len = #"Lua"  -- 3
local tbl = {1,2,3}
print(#tbl)         -- 3

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三、控制结构

3.1 条件语句

if score >= 90 then
    print("A")
elseif score >= 80 then
    print("B")
else
    print("C")
end

3.2 循环语句

-- while循环
local i = 1
while i <= 5 do
    print(i)
    i = i + 1
end

-- for循环
for i = 1, 5 do
    print(i)
end

-- 步长循环
for i = 10, 1, -2 do
    print(i)  -- 10,8,6,4,2
end

-- repeat until循环
local j = 1
repeat
    print(j)
    j = j + 1
until j > 5

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四、函数

4.1 函数定义

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

-- 匿名函数
local multiply = function(a, b) 
    return a * b 
end

4.2 多重返回值

function getUser()
    return "Alice", 30
end

local name, age = getUser()

4.3 变长参数

function sum(...)
    local total = 0
    for _, v in ipairs({...}) do
        total = total + v
    end
    return total
end

print(sum(1,2,3,4))  -- 10

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五、表（Table）

5.1 基本操作

-- 数组式表
local arr = {10, 20, 30}
print(arr[1])  -- 10（Lua索引从1开始）

-- 字典式表
local person = {
    name = "Bob",
    age = 25,
    sayHello = function()
        print("Hello!")
    end
}

print(person.name)  -- "Bob"
person.sayHello()   -- "Hello!"

5.2 表操作函数

local t = {3, 1, 4}

table.insert(t, 2, 5)  -- 插入元素: {3,5,1,4}
table.remove(t, 3)      -- 删除元素: {3,5,4}
table.sort(t)           -- 排序: {3,4,5}

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六、元表（Metatable）

6.1 元表基础

local t1 = {10, 20}
local mt = {
    __index = function(t, k)
        return "Key not found: " .. k
    end
}

setmetatable(t1, mt)
print(t1[3])  -- "Key not found: 3"

6.2 运算符重载

local v1 = {x=1, y=2}
local v2 = {x=3, y=4}

local mt = {
    __add = function(a, b)
        return {x = a.x + b.x, y = a.y + b.y}
    end
}

setmetatable(v1, mt)
setmetatable(v2, mt)

local v3 = v1 + v2
print(v3.x, v3.y)  -- 4, 6

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七、模块系统

7.1 创建模块

-- mymodule.lua
local M = {}

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

function M.subtract(a, b)
    return a - b
end

return M

7.2 使用模块

local math = require "mymodule"
print(math.add(5, 3))  -- 8

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八、协程（Coroutines）

8.1 协程基础

local co = coroutine.create(function()
    print("Start")
    coroutine.yield()
    print("End")
end)

coroutine.resume(co)  -- 输出 "Start"
coroutine.resume(co)  -- 输出 "End"

8.2 生产者-消费者模式

function producer()
    local i = 0
    return function()
        i = i + 1
        return i
    end
end

function consumer(prod)
    while true do
        local value = prod()
        print("Consumed:", value)
        coroutine.yield()
    end
end

local p = producer()
local co = coroutine.create(consumer, p)

for i = 1, 5 do
    coroutine.resume(co)
end

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九、文件操作

9.1 文件读写

-- 写入文件
local file = io.open("test.txt", "w")
file:write("Hello Lua!\n")
file:close()

-- 读取文件
local file = io.open("test.txt", "r")
local content = file:read("*a")
print(content)  -- "Hello Lua!"
file:close()

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十、错误处理

10.1 pcall 和 xpcall

local success, result = pcall(function()
    error("Something went wrong")
end)

if not success then
    print("Error:", result)
end

10.2 assert

local value = -5
assert(value >= 0, "Value must be non-negative")
-- 抛出错误: Value must be non-negative

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十一、标准库

11.1 常用模块

模块	用途
string	字符串处理
table	表操作
math	数学函数
io	输入输出
os	操作系统接口
debug	调试工具
coroutine	协程支持
package	模块管理

11.2 常用函数

print("Hello")                   -- 输出
type(42)                         -- "number"
tonumber("123")                  -- 123
tostring(123)                    -- "123"
pcall(func)                      -- 保护调用
next(t)                          -- 遍历表
collectgarbage()                 -- 垃圾回收

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十二、最佳实践

1. 使用局部变量：默认使用 local 声明变量
2. 避免全局污染：使用模块组织代码
3. 正确处理nil：避免对nil值进行操作
4. 利用元表：实现面向对象和运算符重载
5. 合理使用协程：实现协作式多任务
6. 资源管理：及时关闭文件和释放资源
7. 错误处理：使用pcall保护关键代码
8. 表设计：区分数组部分和哈希部分
9. 性能优化：避免在循环中创建表
10. 代码规范：保持一致的命名和缩进风格

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