Lua 面经

Lua特性

• 轻量级：用C语言编写，编译后仅仅一百余K
• 可扩展：提供了非常易于使用的扩展接口和机制
• 支持面向过程(procedure-oriented)编程和函数式编程(functional programming)
• 自动内存管理；只提供了一种通用类型的表（table），用它可以实现数组，哈希表，集合，对象

Lua数据类型

数据类型

nil

boolean

number

string

table

userdata

function

thread

Lua 把 false 和 nil 看作是"假"，其他的都为"真":

pairs 和 ipairs区别

• pairs: 迭代 table，可以遍历表中所有的 key, 可以返回 nil
• ipairs: 迭代数组，不能返回 nil,如果遇到 nil 则退出

Lua怎么实现面向对象

面对对象是基于元表metatable，元方法__index来实现的。如果访问了lua表中不存在的元素时，就会触发lua的一套查找机制，也是凭借这个机制，才能够实现面向对象的。

元表（metatable）：允许我们改变table的行为，每个行为关联了对应的元方法。当Lua试图对两个表进行相加时，先检查两者之一是否有元表，之后检查是否有一个叫"__add"的字段，若找到，则调用对应的值。

元方法（__index）：当通过键来访问 table 的时候，如果这个键没有值，那么Lua就会寻找该table的metatable（假定有metatable）中的__index 键。如果__index包含一个表格，Lua会在表格中查找相应的键。

• 封装：在Lua中的类，其实都是table，因为table既可以存储普通变量又可以存储函数或者另一个table，利用这个特性，我们实现了面向对象的类中的方法、属性(字段)和构造方法
• 继承：SubClass的instance，如果在SubClass中找不到的属性和方法，将会去其元表Class(父类)的__index中查找，找到即可调用，实现了继承父类特性
• 多态：由于__index的查找特性，实例会在自己的__index中查找属性和方法，找到即可调用，不会再继续去父类中 查找，即实现了函数覆盖(C++覆盖定义:总与多态绑定在一起，覆盖发生在派生类与基类之间，两个函数必须完全相 同，且都是虚函数)功能，即多态。

-- 表A
A ={}
-- 表B
B ={a = 99}
-- 若没有_index，则查找返回0 
-- 因为表B 的元方法__index没有赋值。元方法__index是用来确定一个表在被作为元表时的查找方法
-- 给表B的元方法__index进行赋值，查找则返回99
B.__index = B
-- 给表B的元方法__index进行赋值，这里赋值为一个函数，则查找返回return的值
--[[B.__index = function(table, key)
        print("在元表中访问了变量"..key)
        return 88
        end]]
-- 设置表B为表A的元表
setmetatable(A,B)
-- 再访问表A中不存在的变量a
print(A.a)

Lua查找一个表元素时的规则

1. 在表中查找，如果找到，返回该元素，找不到则继续
2. 判断该表是否有元表，如果没有元表，返回nil，有元表则继续。
3. 判断元表有没有__index方法，如果__index方法为nil，则返回nil；如果__index方法是一个表，则重复1、2、3；如果__index方法是一个函数，则返回该函数的返回值。

Lua闭包

定义：通过调用含有一个内部函数加上该外部函数持有的外部局部变量（upvalue）的外部函数（就是工厂）产生的一个实例函数

组成：外部函数+外部函数创建的upvalue（引用外包函数的局部变量，在Lua中，函数参数也是局部变量）+内部函数（闭包函数）

闭包在迭代器中的运用:迭代器需要保留上一次调用的状态和下一次成功调用的状态。

function add()
    local x = 0
    return function ()
        x = x + 1
        return x
    end
end
--[[当函数add1执行时，函数add 已经返回，add1的局部变量x已经在栈中退出，但是add1却能访问x。这是因为x是函数add的upvalue]]
add1 = add()
print(add1()) --1
print(add1()) --2 
--[[而add2函数执行的结果表明add1和add2并没有共享upvalue，而是单独有一份自己的upvalue]]
add2 = add()
print(add2()) --1

Lua弱引用table

Lua有自己的garbage collection，会自动删除过期的对象。垃圾收集器只能回收那些它认为是垃圾的东西，不会回收那些用户认为是垃圾的东西。

• 比如那些存储在全局变量中的对象，即使程序不会再用到它们，但对于Lua来说它们也不是垃圾，除非用户将这些对象赋值为nil，这样它们才能被释放。
• 将一个对象放在一个数组中时，它就无法被回收，这是因为即使当前没有其他地方在使用它，但数组仍引用着它，除非用户告诉Lua这项引用不应该阻碍此对象的回收，否则Lua是无从得知的。

弱引用table就是用户告诉lua一个引用不应该阻止该对象的回收，通过其元表中的__mode字段来决定的

1. 具有弱引用key的table；
2. 具有弱引用value的table；
3. 同时具有弱引用key和value的table；

举例：

a = {1, name='cq'}

setmetatable(a, {__mode='k'}) -- 这个table的key是弱引用的

key = {}
a[key] = 'key1'

key = {}
a[key] = 'key2'

print("before GC")
for k, v in pairs(a) do
    print(k, '\t', v)
end

collectgarbage()

print("\nafter GC")
for k, v in pairs(a) do
    print(k, '\t', v)
ends

输出：第二句赋值key={}会覆盖第一个key，当收集器运行时，由于没有地方在引用第一个key，因此第一个key就被回收了，并且table中的相应条目也被删除了。至于第二个key，变量key仍引用着它，因此它没有被回收。

before GC
1                       1
table: 0x167ba70                        key1
name                    cq
table: 0x167bac0                        key2

after GC
1                       1
name                    cq
table: 0x167bac0                        key2

　　

Reference：

1. https://www.cnblogs.com/jiahuafu/p/9389954.html
2. https://www.cnblogs.com/chenny7/p/4050259.html