Lua教程（三）：表達(dá)式和語(yǔ)句
一、表達(dá)式：
1. 算術(shù)操作符：
Lua支持常規(guī)算術(shù)操作符有：二元的“+”、“-”、“*”、“/”、“^”(指數(shù))、“%”(取模)，一元的“-”(負(fù)號(hào))。所有這些操作符都可用于實(shí)數(shù)。然而需要特別說(shuō)明的是取模操作符(%)，Lua中對(duì)該操作符的定義為：
a % b == a - floor(a / b) * b
由此可以推演出x % 1的結(jié)果為x的小數(shù)部分，而x - x % 1的結(jié)果則為x的整數(shù)部分。類似的，x - x % 0.01則是x精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位的結(jié)果。
2. 關(guān)系操作符：
Lua支持的關(guān)系操作符有：>、<、>=、<=、==、~=，所有這些操作符的結(jié)果均為true或false。
操作符==用于相等性測(cè)試，操作符~=用于不等性測(cè)試。這兩個(gè)操作符可以應(yīng)用于任意兩個(gè)值。如果兩個(gè)值的類型不同，Lua就認(rèn)為他們不等。nil值與其自身相等。對(duì)于table、userdata和函數(shù)，Lua是通過(guò)引用進(jìn)行比較的。也就是說(shuō)，只有當(dāng)他們引用同一個(gè)對(duì)象時(shí)，才視為相等。如：
a = {}
a.x = 1
a.y = 0
b = {}
b.x = 1
b.y = 1
c = a
其結(jié)果是a == c，但a ~= b。
對(duì)于字符串的比較，Lua是按照字符次序比較的。
3. 邏輯操作符：
Lua支持的邏輯操作符有：and、or和not。與條件控制語(yǔ)句一樣，所有的邏輯操作符都將false和nil視為假，其他的結(jié)果均為真。和其他大多數(shù)語(yǔ)言一樣，Lua中的and和or都使用“短路原則”。在Lua中有一種慣用寫法"x = x or v"，它等價(jià)于：if not x then x = v end。這里還有一種基于“短路原則”的慣用寫法，如：
max = (x > y) and x or y
這等價(jià)于C語(yǔ)言中max = (x > y) ? x : y。由于x和y均為數(shù)值，因此它們的結(jié)果將始終為true。
4. 字符串連接：
前一篇Blog已經(jīng)提到了字符串連接操作符(..)，這里再給出一些簡(jiǎn)單的示例。
/> lua
> print("Hello " .. "World)
Hello World
> print(0 .. 1) --即使連接操作符的操作數(shù)為數(shù)值類型，在執(zhí)行時(shí)Lua仍會(huì)將其自動(dòng)轉(zhuǎn)換為字符串。
01
5. table構(gòu)造器：
構(gòu)造器用于構(gòu)建和初始化table的表達(dá)式。這是Lua特有的表達(dá)式，也是Lua中最有用、最通用的機(jī)制之一。其中最簡(jiǎn)單的構(gòu)造器是空構(gòu)造器{}，用于創(chuàng)建空table。我們通過(guò)構(gòu)造器還可以初始化數(shù)組，如：
days = {"Sunday","Monday","Tuesday","Wednesday","Thursday","Friday","Saturday"}
for i = 1,#days do
print(days[i])
end
--輸出結(jié)果為
--Sunday
--Monday
--Tuesday
--Wednesday
--Thursday
--Friday
--Saturday
從輸出結(jié)果可以看出，days在構(gòu)造后會(huì)將自動(dòng)初始化，其中days[1]被初始化為"Sunday"，days[2]為"Monday"，以此類推。
Lua中還提供了另外一種特殊的語(yǔ)法用于初始化記錄風(fēng)格的table。如：a = { x = 10, y = 20 }，其等價(jià)于：a = {}; a.x = 10; a.y = 20
在實(shí)際編程時(shí)我們也可以將這兩種初始化方式組合在一起使用，如：
polyline = {color = "blue", thickness = 2, npoints = 4,
{x = 0, y = 0},
{x = 10, y = 0},
{x = -10, y = 1},
{x = 0, y = 1} }
print(polyline["color"]);
print(polyline[2].x)
print(polyline[4].y)
--輸出結(jié)果如下：
--blue
--10
--1
除了以上兩種構(gòu)造初始化方式之外，Lua還提供另外一種更為通用的方式，如：
opnames = { ["+"] = "add", ["-"] = "sub", ["*"] = "mul", ["/"] = "div"}
print(opnames["+"])
i = 20; s = "-"
a = { [i + 0] = s, [i + 1] = s .. s, [i + 2] = s..s..s }
print(a[22])
對(duì)于table的構(gòu)造器，還有兩個(gè)需要了解的語(yǔ)法規(guī)則，如：
a = { [1] = "red", [2] = "green", [3] = "blue", }
這里需要注意最后一個(gè)元素的后面仍然可以保留逗號(hào)(,)，這一點(diǎn)類似于C語(yǔ)言中的枚舉。
a = {x = 10, y = 45; "one", "two", "three" }
可以看到上面的聲明中同時(shí)存在逗號(hào)(,)和分號(hào)(;)兩種元素分隔符，這種寫法在Lua中是允許的。我們通常會(huì)將分號(hào)(;)用于分隔不同初始化類型的元素，如上例中分號(hào)之前的初始化方式為記錄初始化方式，而后面則是數(shù)組初始化方式。
二、語(yǔ)句：
1. 賦值語(yǔ)句：
Lua中的賦值語(yǔ)句和其它編程語(yǔ)言基本相同，唯一的差別是Lua支持“多重賦值”，如：a, b = 10, 2 * x，其等價(jià)于a = 10; b = 2 * x。然而需要說(shuō)明的是，Lua在賦值之前需要先計(jì)算等號(hào)右邊的表達(dá)式，在每一個(gè)表達(dá)式都得到結(jié)果之后再進(jìn)行賦值。因此，我們可以這樣寫變量交互：x,y = y,x。如果等號(hào)右側(cè)的表達(dá)式數(shù)量少于左側(cè)變量的數(shù)量，Lua會(huì)將左側(cè)多出的變量的值置為nil，如果相反，Lua將忽略右側(cè)多出的表達(dá)式。
2. 局部變量與塊：
Lua中的局部變量定義語(yǔ)法為：local i = 1，其中l(wèi)ocal關(guān)鍵字表示該變量為局部變量。和全局變量不同的是，局部變量的作用范圍僅限于其所在的程序塊。Lua中的程序可以為控制結(jié)構(gòu)的執(zhí)行體、函數(shù)執(zhí)行體或者是一個(gè)程序塊，如：
下面的x變量?jī)H在while循環(huán)內(nèi)有效。
while i <= x do
local x = i * 2
print(x)
i = i + 1
end
如果是在交互模式下，當(dāng)執(zhí)行l(wèi)ocal x = 0之后，該變量x所在的程序即以結(jié)束，后面的Lua語(yǔ)句將被視為新的程序塊。如果想避免此類問(wèn)題，我們可以顯式的聲明程序塊，這樣即便是在交互模式下，局部變量仍然能保持其塊內(nèi)有效性，如：
do
local a2 = 2 * a
local d = (b ^ 2 - 4 * a) ^ (1 / 2)
x1 = (-b + d) / a2
x2 = (-b - d) / a2
end --a2和d的作用域至此結(jié)束。
和其它編程語(yǔ)言一樣，如果有可能盡量使用局部變量，以免造成全局環(huán)境的變量名污染。同時(shí)由于局部變量的有效期更短，這樣垃圾收集器可以及時(shí)對(duì)其進(jìn)行清理，從而得到更多的可用內(nèi)存。
3. 控制結(jié)構(gòu)：
Lua中提供的控制語(yǔ)句和其它大多數(shù)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言所提供的基本相同，因此這里僅僅是進(jìn)行簡(jiǎn)單的列舉。然后再給出差異部分的詳細(xì)介紹。如：
1). if then else
if a < 0 then
b = 0
else
b = 1
end
2). if elseif else then
if a < 0 then
b = 0
elseif a == 0 then
b = 1
else
b = 2
end
3). while
local i= 1
while a[i] do
print(a[i])
i = i + 1
end
4). repeat
repeat
line = io.read()
until line ~= "" --直到until的條件為真時(shí)結(jié)束。
print(line)
5). for
for var = begin, end, step do --如果沒(méi)有step變量，begin的缺省步長(zhǎng)為1。
i = i + 1
end
需要說(shuō)明的是，for循環(huán)開(kāi)始處的三個(gè)變量begin、end和step，如果它們使表達(dá)式的返回值，那么該表達(dá)式將僅執(zhí)行一次。再有就是不要在for的循環(huán)體內(nèi)修改變量var的值，否則會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)知的結(jié)果。
6). foreach
for i, v in ipairs(a) do --ipairs是Lua自帶的系統(tǒng)函數(shù)，返回遍歷數(shù)組的迭代器。
print(v)
end
for k in pairs(t) do --打印table t中的所有key。
print(k)
end
見(jiàn)如下示例代碼：
days = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday" }
revDays = {}
for k, v in ipairs(days) do
revDays[v] = k
end
for k in pairs(revDays) do
print(k .. " = " .. revDays[k])
end
--輸出結(jié)果為：
--Saturday = 7
--Tuesday = 3
--Wednesday = 4
--Friday = 6
--Sunday = 1
--Thursday = 5
--Monday = 2
7). break
和C語(yǔ)言中的break語(yǔ)義完全相同，即跳出最內(nèi)層循環(huán)。
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