Lua中的函數(shù)知識(shí)總結(jié)

更新時(shí)間：2014年09月29日 09:49:37 作者：果凍想

這篇文章主要介紹了Lua中的函數(shù)知識(shí)總結(jié),本文講解了函數(shù)的一些基礎(chǔ)知識(shí)、多重返回值問題、變長參數(shù)、內(nèi)嵌函數(shù)等內(nèi)容,需要的朋友可以參考下

前言

Lua中的函數(shù)和C++中的函數(shù)的含義是一致的，Lua中的函數(shù)格式如下：

function MyFunc(param)

     -- Do something

end

在調(diào)用函數(shù)時(shí)，也需要將對應(yīng)的參數(shù)放在一對圓括號中，即使調(diào)用函數(shù)時(shí)沒有參數(shù)，也必須寫出一對空括號。對于這個(gè)規(guī)則只有一種特殊的例外情況：一個(gè)函數(shù)若只有一個(gè)參數(shù)，并且此參數(shù)是一個(gè)字符串或table構(gòu)造式，那么圓括號便可以省略掉?？匆韵麓a：

復(fù)制代碼代碼如下:

print "Hello World"          --> print("Hello World")等價(jià)

print [[a multi-line

          message]]          -->print([[a multi-line

                              -->               message]]) 等價(jià)

-- f是一個(gè)函數(shù)

f{x=10, y=20}               -->f({x=10, y=20}) 等價(jià)

上面代碼的一些簡便寫法，如果不熟悉的話，在閱讀別人的代碼時(shí)，就會(huì)是一頭霧水。

一個(gè)函數(shù)定義具有一個(gè)名稱、一系列的參數(shù)和一個(gè)函數(shù)體。函數(shù)定義時(shí)，所定義的參數(shù)的使用方式與局部變量非常相似，它們是由調(diào)用函數(shù)時(shí)的“實(shí)際參數(shù)”初始化的。調(diào)用函數(shù)時(shí)提供的實(shí)參數(shù)量可以與形參數(shù)量不同。Lua會(huì)自動(dòng)調(diào)整實(shí)參的數(shù)量，以匹配參數(shù)表的要求，若“實(shí)參多余形參，則舍棄多余的實(shí)參；若實(shí)參不足，則多余的形參初始化為nil”。這個(gè)與接下來要介紹的多重返回值非常相似。

多重返回值

這個(gè)應(yīng)該是Lua的一個(gè)特征吧。允許函數(shù)返回多個(gè)結(jié)果，只需要在return關(guān)鍵字后列出所有的返回值即可。以下根據(jù)帶來來說明情況：

復(fù)制代碼代碼如下:

function foo0() end                         -- 無返回值

function foo1() return "a" end          -- 返回一個(gè)結(jié)果

function foo2() return "a", "b" end     -- 返回兩個(gè)結(jié)果

-- 在多重賦值時(shí)，如果一個(gè)函數(shù)調(diào)用是最后，或僅有的一個(gè)表達(dá)式，

-- 那么Lua會(huì)保留其盡可能多的返回值，用于匹配賦值變量

x, y = foo2()               -- x = "a", y = "b"

x = foo2()                    -- x = "a", "b"被丟棄

x, y, z = 10, foo2()     -- x = 10, y = "a", z = "b"

-- 如果一個(gè)函數(shù)沒有返回值或者沒有足夠多的返回值，那么Lua會(huì)用

-- nil來補(bǔ)充缺失的值

x, y = foo0()               -- x = nil, y = nil

x, y = foo1()               -- x = "a", y = nil

x, y, z = foo2()          -- x = "a", y = "b", z = nil

-- 如果一個(gè)函數(shù)調(diào)用不是一系列表達(dá)式的最后一個(gè)元素，那么將只產(chǎn)生一個(gè)值：

x, y = foo2(), 20          -- x = "a", y = 20

x, y = foo0(), 20, 30     -- x = nil, y = 20, 30則被丟棄

-- table構(gòu)造式可以完整的接收一個(gè)函數(shù)調(diào)用的所有結(jié)果，即不會(huì)有任何數(shù)量

-- 方面的調(diào)整

local t = {foo0()}          -- t = {}(一個(gè)空的table)

local t = {foo1()}          -- t = {"a"}

local t = {foo2()}          -- t = {"a", "b"}

-- 但是，對于上述的行為，只有當(dāng)一個(gè)函數(shù)調(diào)用作為最后一個(gè)元素時(shí)才會(huì)發(fā)生，

-- 而在其他位置上的函數(shù)調(diào)用總是只產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果值

local t = {foo0(), foo2(), 4}          -- t[1] = nil, t[2] = "a", t[3] = 4

-- 我們也可以在一個(gè)函數(shù)中，使用return返回另一個(gè)函數(shù)

function MyFunc()          -- 返回a

     return foo1()          -- 注：這里是return foo1()，而不是return (foo1())

end

-- return foo1()和return (foo1())是兩個(gè)完全不同的意思

-- 將一個(gè)函數(shù)調(diào)用放入一對圓括號中，從而迫使它只返回一個(gè)結(jié)果

print((foo0()))          -- nil

print((foo1()))          -- a

print((foo2()))          -- a

變長參數(shù)

在C語言中，函數(shù)可以接受不同數(shù)量的實(shí)參，Lua中的函數(shù)也可以接受不同數(shù)量的實(shí)參，例如以下代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

-- 打印所有的參數(shù)
function VarArguments(...)
     for i, v in ipairs{...} do
          print(v)
     end
end

VarArguments(1, 2, 3)

參數(shù)表中的3個(gè)點(diǎn)（…）表示該函數(shù)可接受不同數(shù)量的實(shí)參。當(dāng)這個(gè)函數(shù)被調(diào)用時(shí)，它的所有參數(shù)都會(huì)被收集到一起。這部分收集起來的實(shí)參稱為這個(gè)函數(shù)的“變長參數(shù)”。一個(gè)函數(shù)要訪問它的變長參數(shù)時(shí)，仍需要用到3個(gè)點(diǎn)（…）。但不同的是，此時(shí)這3個(gè)點(diǎn)是作為一個(gè)表達(dá)式來使用的。在上例中，表達(dá)式{…}表示一個(gè)由所有變長參數(shù)構(gòu)成的數(shù)組。在C語言中使用變長參數(shù)需要注意的問題，在Lua中同樣需要注意。

通常一個(gè)函數(shù)在遍歷其變長參數(shù)時(shí)只需要使用表達(dá)式{…}，這就像訪問一個(gè)table一樣，訪問所有的變長參數(shù)。然而在某些特殊的情況下，變長參數(shù)中可能會(huì)包含一些故意傳入的nil，那么此時(shí)就需要用select來訪問變長參數(shù)了。調(diào)用select時(shí)，必須傳入一個(gè)固定實(shí)參selector和一系列變長參數(shù)。如果selector為數(shù)字n，那么select返回它的第n個(gè)可變實(shí)參；否則selector只能為字符串“#”，這樣select會(huì)返回變長參數(shù)的總數(shù)，請看以下代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

for i = 1, select('#', ...) do

    local arg = select(i, ...) -- 得到第i個(gè)參數(shù)

    -- Do something else

end

select(‘#', …)會(huì)返回所有變長參數(shù)的總數(shù)，其中包括nil（還記得table.maxn么？）對于Lua 5.0版本來說，變長參數(shù)則有另外一套機(jī)制。聲明函數(shù)的語法是一樣的，也是將3個(gè)點(diǎn)作為最后一個(gè)參數(shù)。但Lua 5.0沒有提供“…”表達(dá)式。而是通過一個(gè)隱含的局部table變量“arg”來接受所有的變長參數(shù)。這個(gè)table還有一個(gè)名為“n”的字段，用來記錄變長參數(shù)的總數(shù)，例如以下代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

function MyFunc(a, b, ...)

     print(arg.n)

end

MyFunc(1, 2, 3, 4, 5)     -->3

這套舊機(jī)制的缺點(diǎn)在于，每當(dāng)程序調(diào)用了一個(gè)具有變長參數(shù)的函數(shù)時(shí)，都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的table。而在新機(jī)制中，只有在需要時(shí)才會(huì)去創(chuàng)建這個(gè)用于變長參數(shù)訪問的table。這里只是對這個(gè)方法進(jìn)行簡單介紹，別在閱讀別人的代碼時(shí)，看不懂！?。?/p>

深入討論函數(shù)

在Lua中，函數(shù)與其它傳統(tǒng)類型的值具有相同的權(quán)利。函數(shù)可以存儲(chǔ)到變量或table中，也可以作為實(shí)參傳遞給其它函數(shù)，還可以作為其它函數(shù)的返回值。在Lua中有一個(gè)容易混淆的概念是，函數(shù)與所有其它值一樣都是匿名的，即它們都沒有名稱。當(dāng)討論一個(gè)函數(shù)名時(shí)，實(shí)際上是在討論一個(gè)持有某函數(shù)的變量，例如以下代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

-- 我們經(jīng)常這樣定義函數(shù)

function foo(x) return 2 * x end

-- 實(shí)際上，這只是一種“語法糖”而已；

-- 上述代碼只是下面代碼的一種簡化書寫形式

foo = function (x) return 2 * x end

實(shí)際上，一個(gè)函數(shù)定義實(shí)際就是一條語句（更準(zhǔn)確地說是一條賦值語句），這條語句創(chuàng)建了一種類型為“函數(shù)”的值，并將這個(gè)值賦予一個(gè)變量。由于函數(shù)在Lua中就是一個(gè)普通的值，所以不僅可以將其存儲(chǔ)在全局變量中，還可以存儲(chǔ)在局部變量甚至table的字段中。

內(nèi)嵌函數(shù)

若將一個(gè)函數(shù)寫在另一個(gè)函數(shù)之內(nèi)，那么這個(gè)位于內(nèi)部的函數(shù)便可以訪問外部函數(shù)中的局部變量，這個(gè)特征叫做“詞法域”。我們來看看下面一段有趣的代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

function newCounter()

     local i = 0

     return function () -- 匿名函數(shù)

          i = i + 1

          return i

     end

end

c1 = newCounter()

print(c1())     -->輸出什么？

print(c1())     -->又輸出什么？

如果你很明白上面的輸出，很明白上面的代碼，那么閉合函數(shù)這一小節(jié)就不需要閱讀了。在上述代碼中，有一個(gè)變量i，對于函數(shù)newCounter來說，i是一個(gè)局部變量，但是對于匿名函數(shù)來說，當(dāng)它訪問這個(gè)i時(shí)，i既不是全局變量，也不是局部變量，對于我們來說，我們稱這樣的變量為一個(gè)“非局部的變量”。下面這段代碼也是同樣的道理：

復(fù)制代碼代碼如下:

function newCounter(i)

     return function () -- 匿名函數(shù)

          i = i + 1

          return i

     end

end

c1 = newCounter(10)

print(c1())     -->輸出什么？

print(c1())     -->又輸出什么？

匿名函數(shù)訪問了一個(gè)“非局部的變量”i，該變量用于保持一個(gè)計(jì)數(shù)器。乍一看，由于創(chuàng)建變量i的函數(shù)，也就是newCounter已經(jīng)返回，所以之后每次調(diào)用匿名函數(shù)時(shí)，i都應(yīng)該是已經(jīng)超出了作用范圍。但是，Lua會(huì)以closure的概念來正確地處理這種情況。在這里簡單的講，一個(gè)closure就是一個(gè)函數(shù)加上該函數(shù)所需訪問的所有“非局部的變量”。如果再次調(diào)用newCounter，那么它會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的局部變量i，從而將得到一個(gè)新的closure。在后續(xù)的總結(jié)中，我會(huì)專門總結(jié)一篇關(guān)于Lua中的閉包的博文，敬請期待。

非全局的函數(shù)

由于函數(shù)和普通變量一樣，所以函數(shù)不僅可以存儲(chǔ)在全局變量中，還可以存儲(chǔ)在table的字段中，或局部變量中。我們可以把函數(shù)存在一個(gè)table中，比如以下代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

Lib = {}

Lib.foo = function (x, y) return x + y end

Lib.goo = function (x, y) return x - y end

只要將一個(gè)函數(shù)存儲(chǔ)在一個(gè)局部變量中，就得到了一個(gè)“局部函數(shù)”，也就是說這個(gè)函數(shù)只能在某個(gè)特定的作用域內(nèi)才有效。我們可以這樣定義一個(gè)局部的函數(shù)：

復(fù)制代碼代碼如下:

local f = function (<參數(shù)>)

     <函數(shù)體>

end

-- Lua還提供另一種特殊的“語法糖”

local function f (<參數(shù)>)

     <函數(shù)體>

end

有的時(shí)候，我們需要進(jìn)行函數(shù)的前置聲明，比如以下代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

local f, g

function f()

     <一些其它操作>

     g()

end

function g()

     <一些其它操作>

     f()

end

總結(jié)

這篇博文對Lua中的函數(shù)進(jìn)行了大體上的總結(jié)，至少看完這篇博文，你會(huì)使用Lua寫函數(shù)了，會(huì)使用Lua中的函數(shù)了。但是對于比較深的東西，這里沒有總結(jié)，比如“閉包”。我會(huì)專門寫一篇關(guān)于Lua中的閉包的文章。

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