Lua2
1. 迭代器与Closure
在Lua中,迭代器通常为函数,每调用一次函数,即返回集合中的“下一个”元素。每个迭代器都需要在每次成功调用之间保持一些状态,这样才能知道它所在的位置和下一次遍历时的位置。
从这一点看,Lua中closure机制为此问题提供了语言上的保障,见如下示例:
function values(t) local i = 0 return function() i = i + 1 return t[i] end end t = {10, 20, 30} it = values(t) while true do local element = it() if element == nil then break end print(element) end --输出结果为: --10 --20 --30 --另外一种基于foreach的调用方式(泛型for) t2 = {15, 25, 35} for element in values(t2) do print(element) end --输出结果为: --15 --25 --35
从上面的应用示例来看,相比于while方式,泛型for的方式提供了更清晰的实现逻辑。因为Lua在其内部替我们保存了迭代器函数,并在每次迭代时调用该隐式的内部迭代器,直到迭代器返回nil时结束循环。
2. 泛型for的语义
上面示例中的迭代器有一个明显的缺点,即每次循环时都需要创建一个新的closure变量,否则第一次迭代成功后,再将该closure用于新的for循环时将会直接退出。
这里我们还是先详细的讲解一下Lua中泛型(for)的机制,之后再给出一个无状态迭代器的例子,以便于我们的理解。如果我们的迭代器实现为无状态迭代器,那么就不必为每一次的泛型(for)都重新声明一个新的迭代器变量了。
泛型(for)的语法如下:
for <var-list> in <exp-list> do
<body>
end
为了便于理解,由于我们在实际应用中<exp-list>通常只是包含一个表达式(expr),因此简单起见,这里的说明将只是包含一个表达式,而不是表达式列表。现在我们先给出表达式的原型和实例,如:
function ipairs2(a) return iter,a,0 end
该函数返回3个值,第一个为实际的迭代器函数变量,第二个是一个恒定对象,这里我们可以理解为待遍历的容器,第三个变量是在调用iter()函数时为其传入的初始值。
下面我们再看一下iter()函数的实现,如:
local function iter(a, i) i = i + 1 local v = a[i] if v then return i, v else return nil, nil end end
在迭代器函数iter()中返回了两个值,分别对应于table的key和value,其中key(返回的i)如果为nil,泛型(for)将会认为本次迭代已经结束。下面我们先看一下实际用例,如:
function ipairs2(a) return iter,a,0 end local function iter(a, i) i = i + 1 local v = a[i] if v then return i, v else return nil, nil end end a = {"one","two","three"} for k,v in ipairs2(a) do print(k, v) end --输出结果为: --1 one --2 two --3 three
这个例子中的泛型(for)写法可以展开为下面的基于while循环的方式,如:
local function iter(a, i) i = i + 1 local v = a[i] if v then return i, v else return nil, nil end end function ipairs2(a) return iter,a,0 end a = {"one","two","three"} do local _it,_s,_var = ipairs2(a) while true do local var_1,var_2 = _it(_s,_var) _var = var_1 if _var == nil then --注意,这里只判断迭代器函数返回的第一个是否为nil。 break end print(var_1,var_2) end end --输出结果同上。
3.编译
Lua中提供了dofile函数,它是一种内置的操作,用于运行Lua代码块。但实际上dofile只是一个辅助函数,loadfile才是真正的核心函数。相比于dofile,loadfile只是从指定的文件中加载Lua代码块,然后编译这段代码块,如果有编译错误,就返回nil,同时给出错误信息,但是在编译成功后并不真正的执行这段代码块。因此,我们可以将dofile实现为:
function dofile(filename) local f = assert(loadfile(filename)) return f() end
这里如果loadfile执行失败,assert函数将直接引发一个错误(assert函数将检查其第一个参数是否为true,如果是,则简单的返回该参数,否则就引发一个错误。)。
通过dofile的代码,我们还可以看出,如果打算多次运行一个文件中的Lua代码块,我们可以只执行loadfile一次,之后多次运行它返回的结果即可,
这样就可以节省多次编译所带来的开销。这一点也是loadfile和dofile在性能上的区别。
Lua中还提供了另外一种动态执行Lua代码的方式,即loadstring函数。顾名思义,相比于loadfile,loadstring的代码源来自于其参数中的字符串,如:
f = loadstring("i = i + 1")
此时f就变成了一个函数,每次调用时就执行"i = i + 1",如:
i = 0 f() print(i) --将输出1 f() print(i) --将输出2
loadstring确实是一个功能强大的函数,但是由此而换来的性能开销也是我们不得不考虑的事情。所以对于很多常量字符串如果仍然使用loadstring方式,那就没有太大意义了
如上面的例子f = loadstring("i = i + 1"),因为我们完全可以通过f = function () i = i + 1 end的形式取而代之。
而后者的执行效率要远远高于前者。毕竟后者只编译一次,而前者则在每次调用loadstring时均被编译。
对于loadstring,我们还需要注意的是,该函数总是在全局环境中编译它的字符串,因此它将无法访问局部变量,而是只能访问全局变量,如:
i = 32 local i = 5 f = loadstring("i = i + 1; print(i)") f() --因为f函数loadstring只能访问全局变量i,因此输出33
而function会受全局变量的影响
i = 32 g = function() i = i + 1; print(i) end g() --33 local i = 5 g() --34 local j = 32 g = function() j = j + 1; print(j) end g() --33 j = 5 g() --6
顺便说下,脚本的执行顺序
a.lua: i=11 b.lua: print(i) --输出nil import "a" i=22 print(i) --输出22
对于loadstring返回的函数,如果需要对一个表达式求值,则必须在其之前添加return,这样才能构成一条语句,返回表达式的值,如:
i = 32 f = loadstring("i = i + 1; return i * 2") print(f()) --输出66 print(f()) --输出68。由于loadstring返回的就是正规的函数,因此可以被反复调用。
Lua将所有独立的程序块视为一个匿名函数的函数体,并且该匿名函数还具有可变长实参,因此在调用loadstring时,可以为其传递参数,如:
local i = 30 --下面的...表示变长实参,将值赋给局部变量x。 local f = assert(loadstring("local x = ...; return (x + 10) * 2")) for i = 1, 20 do print(string.rep("*",f(i))) --string.rep("abc", 2) <== 返回"abcabc" end
4、错误
Lua作为一种嵌入式脚本语言,在发生错误时,不应该只是简单的退出或崩溃。相反,一旦有错误发生,Lua就应该结束当前程序块并返回到应用程序。
在Lua中我们可以通过error()函数获取错误消息,如:
if not xy then error("发生错误啦!") end
5、错误处理与异常
Lua提供了错误处理函数pcall,该函数的第一个参数为需要“保护执行”的函数,如果该函数执行失败,pcall将返回false及错误信息,否则返回true和函数调用的返回值。见如下代码:
function foo() local a = 10 print(a[2]) end r, msg = pcall(foo) if r then print("This is ok.") else print("This is error.") print(msg) end --输出结果为: --This is error. --d:/test.lua:3: attempt to index local 'a' (a number value)
我们也可以给pcall函数直接传递匿名函数,如:
r, msg = pcall(function() error({code = 121}) end) if r then print("This is ok.") else print("This is error.") print(msg.code) end --输出结果为: --This is error. --121
6、错误消息与追溯
通常在错误发生时,希望得到更多的调试信息,而不是只有发生错误的位置。至少等追溯到发生错误时和函数调用情况,显示一个完整的函数调用栈轨迹。
要完成这一功能,我们需要使用Lua提供的另外一个内置函数xpcall。该函数除了接受一个需要被调用的函数之外,还接受第二个参数,即错误处理函数。
当发生错误时,Lua会在调用栈展开前调用错误处理函数。这样,我们就可以在这个函数中使用debug库的debug.traceback函数,它会根据调用栈来构建一个扩展的错误消息。如:
function errorFunc() local a = 20 print(a[10]) end function errorHandle() print(debug.traceback()) end if xpcall(errorFunc,errorHandle) then print("This is OK.") else print("This is error.") end --输出结果为: --[[stack traceback: d:/test.lua:7: in function <d:/test.lua:6> d:/test.lua:3: in function <d:/test.lua:1> [C]: in function 'xpcall' d:/test.lua:10: in main chunk [C]: ? This is error. --]]
[转载]http://www.cnblogs.com/stephen-liu74/archive/2012/06/20/2413799.html