Redis Lua脚本中学教程(下)

在中学教程的上半部分我们介绍了Redis Lua相关的命令,没有看过或者忘记的同学可以步行前往直接使用机票Redis Lua脚本中学教程(上)。今天我们来简单学习一下Lua的语法。

在介绍Lua语法之前,先来介绍一下Lua的身世。Lua是由简称为PUC- Rio的团队设计、开发和维护的。Lua在葡萄牙语中是月亮的意思,所以它不是简写,而是一个名词。所以只能写成Lua,而不能写成LUA或者其他什么的。接下来我们正式入门Lua。

变量

变量名可以是由字母、数字和下划线组成的字符串,但不能以数字开头。另外需要注意的是,需要尽量避免使用下划线加一个或多个大写字母格式的变量名,因为这是Lua的保留字,除了这种格式以外,还有一些普通格式的保留字:

and break do else elseif
end false for function goto
if in local nil not
or repeat return then true
until while      

Lua是大小写敏感的,and是保留字,但And和AND不是。

全局变量

前面我们提到过Redis不支持Lua的全局变量,但Lua本身是支持全局变量的。

全局变量不需要声明,直接一个未初始化的变量时,它的值是nil。

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> b   
> b = 10  
> b --> 10  

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如果显示的将nil赋值给某个全局变量,Lua会认为我们不再使用这个变量。

局部变量

Lua的变量默认是全局变量,局部变量需要显示声明。局部变量可以避免增加不必要的名称来混淆全局环境,同时也能避免两部分代码的命名冲突。另外,访问局部变量要比访问全局变量的速度更快。

局部变量的使用范围是有限制的,只在它声明的块中可用。(块可以是控制结构体或函数体或者是整个文件中)

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x = 10  
local i = 1 -- local to the chunk  
while i <= x do  
local x = i * 2 -- local to the while body  
print(x) --> 2, 4, 6, 8, ...  
i = i + 1  
end  
if i > 20 then  
local x -- local to the "then" body  
x = 20  
print(x + 2) -- (would print 22 if test succeeded)  
else  
print(x) --> 10 (the global one)  
end  
print(x) --> 10 (the global one)  

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在交互模式下,每次输入都是一块代码,当你输入local i = 1时,就定义了一个局部变量i,而当你在下一行使用i时,发现它又成了全局变量。因此上面的栗子就不能用了。为了解决这个问题,我们需要在程序中显式的使用 do-end 标记代码块的范围。

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local x1, x2  
do  
  local a2 = 2*a  
  local d = (b^2 - 4*a*c)^(1/2)  
  x1 = (-b + d)/a2  
  x2 = (-b - d)/a2  
end                      -- scope of 'a2' and 'd' ends here  
print(x1, x2)            -- 'x1' and 'x2' still in scope  

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使用这种方式标记代码块范围是一种良好的习惯,而使用局部变量编程也要优于使用全局变量,因此有很多人呼吁Lua默认应该定义局部变量,但是这样也会存在问题。最好的解决方案是不要默认,使用所有的变量之前都要声明。

Lua有一个常见的习语:

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local foo = foo  

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这里定义了一个局部变量foo,并把全局变量foo的值赋给局部变量。这一习语主要用来提升变量foo的访问速度,或者对变量进行暂存,防止其他函数改变这个变量的值。

注释

单行注释

Lua的单行注释使用双横线“–”表示,双横线后的内容为注释内容。

多行注释

多行注释的一种表现是以双横线加双左中括号开始,以双右中括号结束。例如:

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--[[A multi-line  
long comment  
]]  

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不过通常我们使用另一种写法:以双横线加双左中括号开始,以双横线加双右中括号结束,这种写法看起来更加美观,同时解注释也更加方便:

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--[[  
print(10) -- no action (commented out)  
--]]  

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解注释

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---[[  
print(10) --> 10  
--]]  

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这里稍微解释一下这种写法的原理,注释时,后一组双横线在注释内容中,因此不起作用,只为了对称,效果和普通多行注释一样。而解注释时,第一组双横线前又加了一个横线,就不能认为是多行注释了,只能当做单行注释,因此,第一行被注释掉了,这时后一组双横线就会起作用了,注释掉后面的双右中括号。

数据类型

Lua是一种动态类型语言,它有8种基本类型:nil,Boolean,number,string,userdata,function,thread和table。type函数可以返回指定值的类型:

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> type(nil)   
> type(true) --> boolean  
> type(10.4 * 3) --> number  
> type("Hello world") --> string  
> type(io.stdin) --> userdata  
> type(print) --> function  
> type(type) --> function  
> type({}) --> table  
> type(type(X)) --> string  

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Nil

Nil类型的值只有一种,就是nil,它是一种没有值的表现。

Boolean

Boolean类型有两种取值,@false{} and @true{}。但是Boolean类型并不能囊括所有的条件值:在条件判断时,Lua会将false和nil判断为假,其他的都判断为真。

画外音:Lua把0和空字符串也判断为真,这点感觉设计的不太好啊

and、or和not是Lua的逻辑运算符。

and的运算方法是,判断第一个操作数是不是false,如果不是,结果就是第二个操作数。

or的运算方法是,判断第一个操作数是不是真,如果不是,结果就是第二个操作数。

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> 4 and 5 --> 5  
> nil and 13   
> false and 13 --> false  
> 0 or 5 --> 0  
> false or "hi" --> "hi"  
> nil or false --> false  

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Table

Table是Lua中主要的(也是唯一的)结构化数据表现类型。它可以用来表现很多种数据类型,如数组、集合、记录等。

每个表的key可以是不同类型的,对于未定义索引的表元素,它的默认值是nil。和其他大部分语言不同的是 Lua中表的下标是从1开始的

Table有两种格式:record-style和list-style

record-style可以直接用”.”访问,list-style可以用下标来访问。定义时可以一起定义。

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polyline = {color="blue",  
            thickness=2,  
            npoints=4,  
            {x=0,   y=0},  
            {x=-10, y=0},  
            {x=-10, y=1},  
            {x=0,   y=1}  
}  

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当我们访问一个可能为空的Table,往往需要先判断非空

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if lib and lib.foo then ....  

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使用这种方式访问结构比较深的表示就会非常痛苦:

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zip = company and company.director and  
                      company.director.address and  
                        company.director.address.zipcode  

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Lua没有像C#一样提供?.这样的操作,不过我们可以使用or {}的形式来处理。

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zip = (((company or {}).director or {}).address or {}).zipcode  

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流程控制

Lua提供了一些基本的流程控制语句:

  • if用于条件判断
  • while、repeat和for用于便利
  • end可以终止if、for和while
  • until可以终止repeat
  • break用于跳出循环
  • return用于跳出函数
  • goto会跳转到指定位置

函数

Lua中函数可以接收的参数是list,如果没有参数,也需要写一对空的括号”()”(一句废话)。如果只有一个参数,则括号可写可不写。Lua还提供了一种特殊的函数访问方法,有兴趣的话可以参考https://www.lua.org/pil/16.html

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o:foo(x)  

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Lua程序中既可以使用定义在Lua中的函数,也可以使用定义在C语言中的函数。

Lua函数有一个非常方便的特性:可以返回多个结果。

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function  (a)  
  local mi = 1  
  local m = a[mi]  
  for i = 1, #a do  
    if a[i] > m then  
      mi = i; m = a[i]  
end end  
  return m, mi  
end  
  
print(maximum({8,10,23,12,5}))     --> 23   3  

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Lua可以自动调整返回结果的数量,当函数作为语句调用时,会舍弃所有返回值;当函数作为表达式调用时,只保留第一个返回值;如果要获得全部返回值,函数调用需要是表达式最后一个。

Lua函数也支持可变参数:

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function add (...)  
  local s = 0  
  for _, v in ipairs{...} do  
		s=s+ v   
  end  
return s   
end  
  
print(add(3, 4, 10, 25, 12))   --> 54  

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总结

来简单总结一下,本文我们介绍了Lua的基本语法,包括如何定义变量(包括全局变量和局部变量),8种基本数据类型,流程控制语句以及Lua中函数的一些特性。相信看完本文,你就可以写一些简单的Lua脚本了。

对Lua感兴趣的同学可以自行前往Lua官网继续深造。

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