【Lua】Lua 入门知识点总结

news2025/4/24 6:14:12

Lua 入门学习笔记

本教程旨在帮助有编程基础的学习者快速入门Lua编程语言。包括Lua中变量的声明与使用，包括全局变量和局部变量的区别，以及nil类型的概念、数值型、字符串和函数的基本操作，包括16进制表示、科学计数法、字符串连接、函数声明与调用等。此外，还介绍了table类型及其数字下标和字符串下标的用法，包括数组型table的声明、赋值、长度获取以及元素操作等。最后，介绍了Lua中的全局表、真和假的定义、分支判断语句以及三种循环语句（for循环、while循环）

建议有编程基础的同学使用这篇文章

一、编译环境

在线体验LuatOS

先直接写一个输出

print("hello world")
  • 是print不是printf
  • 语句后面没有分号

二、变量声明与作用域

  • 默认全局变量：Lua 中直接赋值的变量默认是全局变量，跨文件可见。

  • 局部变量：使用 local 关键字声明，作用域限定在当前代码块、函数或文件内。

  • 多变量赋值：

    local a = 0
b, c = 1, 2    -- 同时声明 b=1, c=2
d, e, f = 1, 2 -- c 未被赋值，值为 nil
    • 规则：
      • 左侧变量数 > 右侧值时，多余变量赋 nil；
      • 右侧值数 > 左侧变量时，多余值被忽略。

三、数据类型系统

nil 类型

  • 表示未初始化或显式赋空值：没有初始化的都为nil

  • 相当于C语言中的NULL类型

    local a
print(undeclared_var) -- 输出 nil
number 类型

在c语言里面数值有很多个类型，比如说int chair long float,但是在lua里面都统一叫做number数值型。

  • 统一数值类型，支持多种表示方式：

    • 十进制：123
    • 十六进制：0x1F（十进制 31）
    • 科学计数法：2e10（表示 20000000000）

  • 运算支持： lua也是支持加减乘除运算的，以及成幂符号，左移右移

    print(10 ^ 5)    -- 幂运算输出 100000
print(1 << 3)    -- 左移运算输出 8
print(8 >> 1)    -- 右移运算输出 4
string 类型

字符串的声明的话，跟c是差不多的。我们可以在lua里用双引号来圈住一些字，表示一个字符串也可以用单引号圈出一个字，表示字符串单引号和双引号都是可以的，而且支持转义字符。

  • 声明方式：

    • 单引号/双引号：支持转义符（如 \n）

    • 长字符串：[[多行文本]]（保留原始格式，不转义）

      a = "agcuiogogqWCU"
b = 'uigdcfuwioge'
c = [[dghoeuivfqwe 
qiowhc

1266]]

  • 操作：

    另外在lua里面字符串的连接符号不是加号，是两个点

    c = a..b                -- 连接运算符是两个点
print(#"0123456789")    -- 井号获取长度，输出 10

  • 类型转换：

    s = tostring(10)       -- 转字符串 "10"
n = tonumber("10")     -- 转数值 10
tonumber("abc")        -- 转换失败返回 nil

  • 显示字符串长度：

    a = "agcuiogogqWCU"
print(#a) 			   --在打印的前面加上'#'就可以显示这个字符串的长度

四、函数定义与使用

函数声明

  • 一般的声明方式：

    function function_name(...)
	...-- body
end

  • 两种等效方式：

    function f(a, b) print(a, b) end
f = function(a, b) print(a, b) end
参数与返回值

  • 参数处理：

    • 参数不足时自动补 nil，多余参数被忽略。

  • 多返回值： 我们可以在函数里主动返回一些值，并且可以返回多个值

    function f() return 1, 2 end
i, j = f() -- i=1, j=2

  • 默认返回值：无 return 时返回 nil。

五、表（table）数据结构

数组型 table

  • 语法：

    • 用大括号将成员括起来 ‘{ }’

    • 用赋值 ‘=’ 赋值给变量

    • 用逗号将成员分开 ‘,’

      arr = {1,2,3,4,5}

  • 核心特性：

    • 下标从 1 开始，支持混合类型元素（也就是说可以存数字、字符串、函数、其他的table，但要注意用 ‘,’ 隔开）。
    • 未定义元素值为 nil。
    • 动态扩展——对于table中没有定义的位置可以直接赋值
    • 自带的接口
      • insert(【table】,【位置】,【值】)
      • remove(【table】,【位置】) ——有返回值，返回被移除的元素

  • 操作示例：

    arr = {1, "two", {subtable = true}}
print(arr[5])           -- 输出 nil
arr[5] = "new"          -- 动态扩展
print(#arr)             -- 获取长度 5
table.insert(arr, 2, "d")  -- 插入元素
removed = table.remove(arr, 2) -- 移除元素并返回 "d"
哈希表型 table

  • 字符串下标：

    tbl = {
    key1 = 1,
    c = function()
        --.....
    end,
    ["特殊符号"] = 123 		--注意中括号以及""
}
tbl["abc"] = "abc"
print(tbl.key1)            -- 输出 1(这种输出方式需要字符串下标符合变量命名规范)
print(tbl["特殊符号"])    	-- 输出 123（注意是字符串，带有""）

  • 未声明键值返回 nil，支持动态添加键值对。

全局表 _G

  • 存储所有全局变量：

    a = 1
print(_G["a"])
print(_G.a)            -- 输出 1
print(_G.table.insert) -- 输出函数地址

  • 实际上table也是一个全局变量，table这个全局变量它的类型就是table,它有一个下标叫做insert,同时table, 它因为是全局变量，所以它也在下划线g全局表里面，就像这样，我们打印出来发现它是一个table,而且呢，因为他也是一个table.

print(_G["table"]["insert"])

六、控制结构

逻辑运算

  • 真假规则：仅 false 和 nil 为假，其他值（包括 0）为真。

    a = true
b = false
print(1 > 2)
print(1 < 2)
print(1 <= 2)
print(1 >= 2)
print(1 == 2)
print(1 ~= 2)

    注意：在lua中不等于是用 " ~=" 表示的，不是用 “!=” 表示的

    短路求值：

    print(nil or 0)       -- 输出 0（返回第一个真值）
print(true and "yes") -- 输出 "yes"（返回第二个操作数）

  • and(与) or(或) 和 not(非)

    a = true
b = false
print(a and b)
print(a or b)
print(not a)

    注意：

    • 在lua里有个特殊的规定，在lua里面只有false和nil代表假，其他都是真c语言里面零也代表假，但是在lua里面数字0是代表真的，因为他不是nil或者false

    • Lua里面的end or和not返回的并不是完全是false和true, lua里会直接返回a或者b的值

    • 我们可以用and和or来实现短路求值

      a = nil
b = 0
print(a and b)
print(a or b)
print(not a)

      运行结果：

      在这里插入图片描述

分支判断

  • 语法：

    if 【condition】 then
  -- code
elseif 【condition2】 then
  -- code
else
  -- code
end

  • 注意：

    • elseif中间没有空格
    • 条件后面有then
    • 就像上面提到的0也是代表真
循环结构

  • for 循环：

    for i = 1, 10 do  -- 倒序循环
  if i == 5 then break end
end

    注意：

    • 循环定义了一个变量，然后给变量一个初值，再给变量定义一个结束值，下面是执行的代码块，这个变量是可以直接使用的。当然这个变量出了这个代码块之后，就没有意义了。

    • 我们还可以再加一个参数，这个参数叫做步长，就是每一次循环初值i的变化的值

    • 循环里面i在运行图中是不能手动更改的。如果你修改了，他会默认悄悄给你在这边新建一个变量，它新建了一个临时变量，叫做i,你后面调用的时候会用到i,这一点和c不太一样，它的循环是不能更改的。

      for i = 10, 1, -1 do  -- 倒序循环
  if i == 5 then break end
end

      for i=10,i,-1 do
	print(i)
	local i=1  -- 新建一个临时变量
	--....
end

  • while 循环：

    n = 10
while n > 1 do
  n = n - 1  -- 必须显式修改循环变量
  if n == 5 then break end
end

    注意：lua不支持自减操作如n--、n -= 1这些

七、字符串高级特性

  • 二进制安全：支持存储空字符（0x00）：

    s = string.char(0x30, 0x31, 0x32, 0x33, 0x00)
print(#s)  -- 输出 5（包含空字符）

  • 索引从 1 开始：

    second = string.sub(s, 2, 2)
print(string.byte(second))  -- 输出 49（ASCII 码值）

八、类型转换与数值表示

操作成功返回值失败返回值
tonumber("123")123nil
tonumber("0x1F")31nil
tostring(123)“123”-
tostring(nil)“nil”-

九、编程实践要点

  1. 变量作用域：优先使用 local 声明局部变量。
  2. 表操作：注意数组下标从 1 开始，# 仅统计连续数字下标长度。
  3. 字符串处理：使用 .. 连接，# 获取字节长度。
  4. 函数设计：支持多返回值，参数不足自动补 nil。
  5. 全局变量管理：通过 _G 表访问，避免污染全局命名空间。

进一步学习建议：

  • 参考 Lua 5.3 官方手册
  • 搜索 “Lua 5.3 参考手册” 查看完整函数库（如数学库、协程等）。

后面我会整理进阶部分的笔记，之后会把笔记链接粘贴到这里。

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