[2017.02.07] Lua入门学习记录

#!/home/auss/Projects/Qt/annotated/lua
-- 这是第一次系统学习Lua语言
--[[
参考资料:
1. [Lua简明教程](http://coolshell.cn/articles/10739.html)
2. [Lua基础 类型和值](http://blog.****.net/wzzfeitian/article/details/8292130)
3. [Lua Reference Mannual](http://www.lua.org/manual/5.3/)
4. [Lua开发者](http://book.luaer.cn/)
5. [Lua手册](http://manual.luaer.cn/)

Lua脚本语言，是一个便捷的，支持拓展和热更新的语言。
Lua使用C98标准编写，解释器仅仅几百kb，小的不可思议。
通过学习Lua的语法，对该语言的使用有基本的认识。
等熟练之后，尝试着阅读源码，可以学习到很多知识，毕竟这是工业级的源码。
可能会涉及到的议题：C与C指针，数据结构，设计模式，编译原理，操作系统等。

Lua 数字只有double型64bits.
默认变量的类型是global型，局部变量前需要加上local关键字声明。

Lua 的字符串支持单引号和双引号，还支持C类型的转义。
\a     bell
\b     back space
\f     form feed
\n     newline
\r     carriage return
\t     horizontal tab
\v     vertical tab
\\     backslash
\"     double quote
\'      single quote

C语言中的NULL在Lua中是nil，指的是未定义变量。
bool型只有nil和false是false，数字0和空字符('\0')都是true.

任何期待一个number的地方，如果传入string，都是尝试将string转换为number。相反，在一个期待string的地方，如果传入number，那么也会尝试将number转换为string。当然也可以使用tostring和tonumber想换转换。
]]--

print("Hello, Lua @\r\n2017.02.07")
print(type(3.14159e2))
print(type(print))
print(type(type))
print(type(type(123)))
print(type('Hello'))
print(type(nil))
print(type(true))
print(type(false))

a = 'one string'                     --字符串是常量，不可更改
b = string.gsub(a,"one","another")  --创建新的string对象
print(a)
print(b)

-- 关于number和string的操作
num = 10
str = "10"
print(tostring(num)==str)  --显式转换
print(num==tonumber(str))  --显式转换
print(10 .. 20)            -- ".."是Lua中的字符串连接符号，这里将number自动换为string
print("-5.3e-10"*"2")      --自动转换为数字
print("10"+1)              --自动转换为数字
print("10+1")              --字符串
print(#"hello")            --获取字符串长度 #

-- 控制语句
print("while-do-end control flow")
sum,idx = 0, 0
while idx <= 100 do
    sum = sum + idx
    idx = idx + 1    --没有++或+=等重载操作符
end
print("sum of [1,2,...,100] is",sum)
print("sum of [1,2,...,100] is "..sum)

-- if-else分支
print("if-then-elseif-then-else-end control flow")
sex = "Male"
print("Input age:")
age = tonumber(io.read())
if age <= 20 and sex =="Male" then
    print("努力吧，骚年！")
elseif age > 25 and sex ~="Female" then
    print("都成年了，还不奋斗！")
else
    print("You Lady!")
end

-- for控制流
sum = 0
for i=100,1,-2 do
    sum = sum + i
end
print("sum of [100:-2:1] is",sum)

-- repeat-until循环控制
sum = 2
repeat
    sum = sum ^2 -- 幂操作
    print(sum)
until sum > 1000

-- 简单函数
function foo(x) return x^3  end
foo2 = function(x) return x^3 end
print(foo(2))
print(foo2(2))

-- 递归函数
function fib(n)
    if n < 2 then return 1 end
    return fib(n-1)+fib(n-2)
end
print("fib(10)=",fib(10))

-- 闭包1
function myPower(x)
    return function(y)
        local res = y^x
        return res
    end
end

power2 = myPower(2)
power3 = myPower(3)

print(power2(4)) --4的2次方
print(power2(5)) --5的2次方
print(power3(4)) --4的3次方
print(power3(5)) --5的3次方

-- 闭包2
function newCounter()
    local i = 0
    return function()     -- anonymous function
        i = i + 1
        return i
    end
end

cnt = newCounter()
print(cnt())  --> 1
print(cnt())  --> 2

-- 赋值和返回值
function getUserInfo(id)
    print(id)
    local name,age,bGay,girlfriend = "jin",24,false,nil
    return  name,age,bGay,girlfriend
end

name,age,bGay,girlfriend,other = getUserInfo() -->没有传入id，id是nil
print(name,age,bGay,girlfriend,other)          -->"jin",24,false,nil,nil

-- Table是一个Key-Value键值数据结构，很像Python中的dict，C语言中的表驱动结构体，
-- C++中的map，Javascript中的Object

jincc = {name="Jincc", age=25, male=True}
jincc.name = nil
jincc.website = "http://coolshell.cn"
for k,v in pairs(jincc) do
    print(k,v)
end

jincc = {['name']="Jincc", ['age']=24, ['male']=True}
print(jincc['name'],jincc['age'],jincc['male'])

arr = {10,20,30,40,50}
arr = {[1]=10, [2]=20, [3]=30, [4]=40, [5]=50}
arr = {"string", 100, "jincc", function() print("coolshell.cn") end}
for i=1,#arr do
    print(arr[i])
end

-- 遍历Table（全局变量_G也是一个Table）
for k,v in pairs(arr) do
    print(k,v)
end

-- MetaTable 和 MetaMethod
--[[
MetaTable和MetaMethod是Lua中的重要的语法，用来做一些类似于C++重载操作符式的功能。
Lua内置的MetaMethod有：
__add(a, b)                     对应表达式 a + b
__sub(a, b)                     对应表达式 a - b
__mul(a, b)                     对应表达式 a * b
__div(a, b)                     对应表达式 a / b
__mod(a, b)                     对应表达式 a % b
__pow(a, b)                     对应表达式 a ^ b
__unm(a)                        对应表达式 -a
__concat(a, b)                  对应表达式 a .. b
__len(a)                        对应表达式 #a
__eq(a, b)                      对应表达式 a == b
__lt(a, b)                      对应表达式 a < b
__le(a, b)                      对应表达式 a <= b
__index(a, b)                   对应表达式 a.b
__newindex(a, b, c)             对应表达式 a.b = c
__call(a, ...)                  对应表达式 a(...)

]]--

-- 两个分数，想实现分数之间的加法操作，需要使用MetaTable和MetaMethod
fraction_a = {numerator = 4, denominator = 5}
fraction_b = {numerator = 3, denominator = 7}

-- 定义MetaTable 的 MetaMethod
fraction_op = {}
function fraction_op.__add(f1,f2)
    ret = {}
    ret.numerator = f1.numerator * f2.denominator + f2.numerator * f1.denominator
    ret.denominator = f1.denominator * f2.denominator
    return ret
end
-- 设置 metatable
setmetatable(fraction_a,fraction_op)
setmetatable(fraction_b,fraction_op)

-- 调用metamethod，实际上调用的是 fraction_op._add()函数
fraction_s = fraction_a + fraction_b

function print_fraction(f)
    print(f.numerator,f.denominator)
    return nil
end
print_fraction(fraction_a)
print_fraction(fraction_b)
print_fraction(fraction_s)

-- 重载find key操作（也就是__index），组合对象，类似于JavaScript的prototype
Window_Prototype = {x=0,y=0,width=1280,height=768}
MyWin={title="Hello,Lua"}
setmetatable(MyWin,{__index=Window_Prototype})
for k,v in pairs(MyWin) do
    print(k,v)
end

-- Lua的面向对象
Person={}
function Person:new(p)
    local obj = p
    if(obj == nil) then
        obj = {['name']="Jincc", ['age']=24, ['male']=True}
    end
    self.__index = self
    return setmetatable(obj,self)
end

function Person:toString()
    return "Person\nname: "..self['name'].."\nage:" .. self['age'].."\nmale:".. (self['male']  and "yes" or "no")
end

--[[
Person有一个new方法和toString方法，其中：
1）self 就是 Person，Person:new(p)，相当于Person.new(self, p)
2）new方法的self.__index = self 的意图是怕self被扩展后改写，所以，让其保持原样
3）setmetatable这个函数返回的是第一个参数的值。
]]--
-- 调用
me = Person:new()
print("===============\n",me:toString())
kf = Person:new{name="King's fucking", age=70, handsome=false}
print("===============\n",kf:toString())

-- Person的继承。Lua和JavaScript很相似，都是在MetaTable或Prototype实例上进行修改
Student = Person:new()
function Student:new()
    newObj = {year = 2017}
    self.__index  =self
    return setmetatable(newObj,self)
end
st = Student:new()
print("===============\n",st:toString())

-- 修改toString()
function Student:toString()
    return "Student\nname: "..self['name'].."\nyear:"..self.year
end
st = Student:new()
print("===============\n",st:toString())