热更新语言--lua学习笔记

一.lua安装和编程环境搭建

　　lua语言可以在官网：http://luadist.org/下载安装包安装，编程IDE之前学习使用的是SciTE（https://www.cnblogs.com/movin2333/p/14348703.html），这个IDE安装时会一并安装lua，当然，vscode、idea、luaStudio等IDE也可以编写lua，这次使用SublimeText编写lua，SublimeText的内地官网：http://www.sublimetext.cn/。

二.lua语法：变量

　　1.简介：lua中的变量类似于c#种var，使用时不需要声明变量类型，赋值时确定变量类型。没有声明的变量可以直接使用，默认值为nil。

　　2.变量分类

　　　　1）简单变量类型 nil number string boolean

　　　　2）复杂数据类型 function table userdata thread

　　3.简单变量类型

　　　　1）nil：空值

　　　　2）number：数值，所有的数值类型（不管是整型还是浮点型）都是number类型

　　　　3）string：字符串，声明字符串使用单引号或者双引号都可以

　　　　4）boolean：布尔值

　　　　5）和类型相关的函数：type(xxx)--获取变量xxx的类型

　　4.string类型的相关函数

　　　　1）使用#获取字符串长度：

str = "双引号字符串"
str2 = '单引号字符串'
--获取字符串的长度
print(#str)

　　　　注意：一个汉字占用3个字节（utf-8编码）

　　　　2）字符串多行打印

--字符串多行打印
--lua中支持转义字符
print("123\n123")
--定义多行字符串
s = [[你好
我的宝贝
欢迎来到
lua]]
print(s)

　　　　3）字符串拼接

str = "双引号字符串"
str2 = '单引号字符串'

--字符串拼接，通过..拼接
print(str..str2)
s1 = "123"
s2 = 1232
s3 = true
--print(s1..s2..s3)  报错，boolean值不能拼接
print(s1..s2)

　　　　注意：boolean值拼接时报错。

--字符串拼接，通过format函数拼接
print(string.format("你好，我今年%d岁，尚未婚配",18))
--%d：配对数字
--%a：配对字母
--%s：配对字符

　　　　4）其他类型转字符串

--非字符串类型转字符串
print(tostring(true))
--使用tostring函数，直接打印默认也会调用tostring函数（和C#其他类型转字符串方式是一致的）
print(true)

　　　　5）字符串的其他函数

--其他字符串函数
s = "addDEIN"
--小写转大写
print(string.upper(s))
--大写转小写
print(string.lower(s))
--反转字符串
print(string.reverse(s))
--字符串索引查找
print(string.find(s,"ddD"))
--截取字符串
print(string.sub(s,3,5))
--字符串重复
print(string.rep(s,3))
--字符串修改
print(string.gsub(s,"dd","**"))
--字符转ASCII码
a = string.byte("lua",2)
print(a)
--ASCII码转字符
print(string.char(a))

　　　　注意：lua中有多返回值，如查找函数中返回值为“ddD”字符串在s中从第2个字符到第4个字符，替换字符串中第二个返回值1代表替换了1次。lua中字符串索引是从1开始的，而不是0（和C#不同）。

三.lua语法--运算符

　　1.算数运算符：支持+、-、*、/、%，不支持自增++自减--复合运算符+=、-=、*=、/=、%=。注意：在lua中+号没有拼接字符串功能，使用..进行字符串拼接，将数字字符串和数字使用+号连接时系统会自动将字符串转为number类型进行加法运算。

　　　　　　　　lua中支持c#中没有的幂运算，使用^符号（如3的4次幂记为3^4），但是这个符号在c#中是幂运算符。

　　2.条件运算符：支持>、<、>=、<=、==、~=（不等于），注意：不等于符号和c#不同。

　　3.逻辑运算符：and（与）、or（或）、not（非），注意：lua中逻辑运算符和c#符号不同，但是功能几乎相同，都支持短路。

　　4.lua中不支持位运算和三目运算

四.lua语法--条件分支语句

　　1.if语句

--条件语句
a = 2

--单分支
if a < 3 then
    print("a<3")
end

--双分支
if a < 4 then
    print("a<4")
else
    print("a>=4")
end

--多分支
if a < 5 then
    print("a<5")
elseif a == 5 then
    print("a=5")
else
    print("a>5")
end

　　2.lua中没有switch语法和三目运算符。

五.lua语法--循环语句

--循环语句

--while循环
num = 0
while num < 5 do
    print(num)
    num = num + 1
end

print("***********************")
--do while循环
--注意：until后面是结束循环的条件，而c#中do while语句while后是继续循环的条件，这一点不同
num = 0
repeat
    print(num)
    num = num + 1
until num > 5

print("************************")
--for循环
--默认自增1，i从1自增到大于5结束
for i = 1,5 do
    print(i)
end
--指定i自增2，i从1自增到大于5结束
for i = 1,5,2 do
    print(i)
end

六.lua语法--函数

　　1.无参无返回值

--函数

--无参无返回值
--函数定义方式一
function F1()
    print("F1函数")
end
--函数定义方式二，类似C#中的委托
F2 = function()
    print("F2函数")
end

F1()
F2()

　　注意：lua中代码从上向下执行，如果函数调用时还未定义，而调用完函数后定义函数，会报错。这一点和C#不同，因为C#会预先编译，因此函数先调用再定义是没有问题的，但是lua不会编译，不能先调用再定义。

　　2.有参数，不用指定参数类型

--函数

--有参数
F1 = function(a)
    print(a)
end

F1(345)

　　注意：如果函数定义了参数，但是不给定参数或者少给了多给了参数，都不会报错，lua会自动补空nil或者丢弃

　　3.有返回值

--函数

--有返回值
--函数可以任意返回多个返回值，使用逗号隔开
F1 = function()
    return 1,2,3,"true"
end

print(F1())
--使用多个变量接多返回值，变量个数和返回值个数不统一时也会补空或者丢弃返回值
a,b,c,d = F1()
print(a..b..c..d)

　　4.lua中函数的类型是复杂数据类型function。lua不支持函数的重载，默认调用最后声明的函数（声明重载函数相当于改变了函数赋值）

　　5.变长参数

--函数

--变长参数
F1 = function(...)
    arg = {...}
    for i = 1,#arg do
        print(arg[i])
    end
end

F1(1,2,3,4,5,6,7,1,2,12,1)

　　6.函数嵌套

--函数

--函数嵌套
F1 = function()
    return function()
        print(1234)
    end
end

--返回函数时可以使用一个变量来接收返回函数再调用
F2 = F1()
F2()
--也可以直接使用两个括号调用，第一个括号调用F1，第二个括号调用F1()返回的函数
F1()()


--闭包
F3 = function(x)
    --x作为参数本来是一个临时变量，但是在返回函数中被调用，改变了x的生命周期，称为闭包
    return function(y)
        return x + y
    end
end

print(F3(2)(3))

七.lua语法--表

　　1.概述：所有的复杂类型都是基于table（表）实现的。

　　2.数组及数组遍历

--数组

--定义数组，任意类型的数据都可以放到同一个表中
a = {1,2,3,"字符串",nil,true,nil}
--lua中数组索引从1开始，所以索引0值为nil
print(a[0])
print(a[1])
print(a[4])
--#是通用的获取长度的关键字，注意：计算长度时，从第一个nil开始的所有数据会被忽略，因此这里计算出来的数组长度为4，取数组长度时true和nil都没有计算在内
print(#a)

--遍历
--通过#遍历数组是一种不可靠的遍历，这里就没有遍历到true
for i = 1,#a do
    print(a[i])
end

　　3.二维数组及其遍历

--二维数组

a = {{1,2,3},{4,5,6}}
--取值
print(a[1][2])
--遍历
for i = 1,#a do
    for j = 1,#a[i] do 
        print(a[i][j])
    end
end

　　4.自定义索引

--自定义索引

a = {[0] = 1,2,3,[-1] = 4,5}
--取值
print(a[0])
print(a[-1])
--获取长度时实际上从下标1开始获取元素个数，所以这里得到的长度是3
print(#a)

--自定义索引跳过其中某些索引出现的异常情况
m = {[1] = 1,[2] = 2,[4] = 4,[6] = 6}
print(#m)  --实际有4个元素，索引值3和5对应的值是nil，但是实际得到的元素个数是6
n = {[1] = 1,[2] = 2,[5] = 5,[6] = 6,[9] = 9,[10] = 10}
print(#n)  --实际有6个元素，有两处跳过了连续两个索引3、4和7、8，但是实际得到的元素个数是2

　　5.迭代器遍历

--迭代器遍历
--#得到的表的长度不准确，使用#遍历不推荐使用，一般使用迭代器遍历

a = {[0] = 1,2,[-1] = 3,4,5}

--ipairs遍历，仍然是从1开始遍历，也只能找到连续索引值，索引值断开会出现遍历不准确的问题
for i,k in ipairs(a) do
    print(i..":"..k)
end

print("******************")

--pairs遍历，能遍历出所有值，推荐使用的遍历方法
for i,v in pairs(a) do
    print(i..":"..v)
end

print("******************")
--pairs遍历，只遍历键的方法
for i in pairs(a) do
    print(i)
end

　　6.使用table实现字典功能

--字典

--使用自定义索引的方式就可以自定义表
a = {["name"] = "movin",["age"] = 14,["sex"] = true,["1"] = 2}

--使用类似于C#索引器的方式访问字典
print(a["name"])
print(a["age"])
print(a["sex"])
print(a["1"])

print("******************")
--使用类似于成员变量的方式访问
print(a.name)
print(a.age)
--print(a.1)会报错，使用这种方式访问时索引不能是数字

print("******************")
--修改和新增，直接赋值即可，有这个索引就是修改，没有这个索引就是新增
a["sex"] = false
print(a["sex"])
print(a.sex)
a["mm"] = 14
print(a["mm"])
print(a.mm)

print("******************")
--删除，置空即可
a["age"] = nil
print(a["age"])

print("******************")
for k,v in pairs(a) do
    print(k,v)
end

　　7.利用表模仿类的实现

　　　　1）基本声明

--类

--lua中默认没有面向对象，但是我们可以使用表来表现类
Student = {
    --声明变量age
    age = 1,
    --声明变量sex
    sex = false,

    --成员函数Up
    Up = function()
        print("我成长了")
    end,
    --成员函数Study
    Study = function()
        print("我在学习")
    end,
}

--lua中类的属性和方法更类似于静态的属性和方法
print(Student.age)
Student.Up()
Student.Study()

　　　　2）表内的函数使用表内的其他元素

--类

Student = {
    age = 1,
    sex = false,

    Up = function(s)
        --在表中使用表内的变量和方法，不能直接调用如print(age)，这样访问不到表中的变量age
        --可以通过表名点出调用的变量
        print(Student.age)
        --可以将自己作为参数传递，然后调用
        print(s.name)
    end,

    Study = function()
        print("我在学习")
    end,
}

--在表的外部为表添加属性或方法
Student.name = "movin"
print(Student.name)

--表的外部调用函数Up，将表自身作为参数传递
Student.Up(Student)
--使用冒号可以简写，冒号可以将自身作为第一个参数传递。
Student:Up()


--注意：定义函数时也可以使用冒号进行定义，使用self作为自身
 function Student:Up2()
    print(self.sex)
end

Student:Up2()

　　　8.表的一些公共操作

t1 = {{age = 1,name = "123"},{age = 2,name = "345"}}
t2 = {name = "movin",sex = true}

--表的插入
print(#t1,#t2)
table.insert(t1,t2)  --将t2插入t1最后
print(#t1,#t2)

--删除指定元素
--默认remove函数移除表中最后一个值
print(t1[1])
print(t1[2])
print(t1[3])
table.remove(t1)
print(t1[1])
print(t1[2])
print(t1[3])
--指定移除表中某个元素
table.remove(t1,1)
print(t1[1])
print(t1[2])
print(t1[3])

--表的排序
t3 = {1,3,8,-1,0,5}
--默认升序排序
table.sort(t3)
for _,v in pairs(t3) do
    print(v)
end
--自定义排序规则，类似于C#中list的sort函数的使用，这里实现降序排序
table.sort(t3,function(a,b)
    if a>b then
        return true  --这个返回值可以理解为a和b是否交换位置
    end
end)
for _,v in pairs(t3) do
    print(v)
end

--表的拼接
t4 = {"123","456","789","111"}
--将表中元素使用第二个参数的符号连接成一个字符串
print(table.concat(t4,","))

 八.lua语法--多lua脚本执行

　　1.全局变量和局部变量

　　　　不适用local声明的变量称为全局变量，在整个脚本中都存在（无论在哪里声明）；使用local声明的变量是局部变量，只在当前语句块（声明变量的语句块）中起作用。

--局部变量和全局变量

--全局变量
if true then
    a = "全局变量"
end

print(a)

--局部变量
if true then
    local b = "局部变量"
end

print(b)

　　2.多脚本执行

　　　　如果想在一个lua脚本中执行另一个脚本或者调用另一个脚本中定义的函数等，需要使用require关键字引入其他脚本

--被引用的脚本
A = "全局变量A"
local B = "局部变量B"

--引用其他脚本

--同文件夹下直接引用脚本文件名即可，注意：同一个脚本require引入两次及以上，并不会执行两次，也就是说require已经引用的脚本是无效的
require("BeenRequired")
print(A)
print(B) --B是局部变量，这个脚本中看不到

--使用load方法获取一个boolean值，代表脚本是否执行过
print(package.loaded["BeenRequired"])

--卸载脚本，直接把loaded的值置为nil即可
package.loaded["BeenRequired"] = nil
print(package.loaded["BeenRequired"])

　　3.大G表

　　　　大G表是一个总表，将我们声明的所有全局的变量都存储在里面(包括大G表自身）。大G表的表名是_G。使用local声明的本地变量没有存储在大G表中。只要执行过的全局变量都存储在大G表中，因此即使脚本被卸载了，仍然可以访问脚本中声明过的全局变量。

　　　　注意：脚本也可以当成是一个函数，在脚本最后可以返回外部希望获取的内容，在外部使用require引入后可以接收这个返回值。

九.lua语法--特殊用法

　　1.多变量赋值

　　　　和函数的多返回值类似，多变量赋值会自动补空或者丢弃。

--多变量赋值
a,b,c = 1,2
d,e,f = 3,4,5,6
print(a)
print(b)
print(c)
print(d)
print(e)
print(f)

　　2.函数的多返回值：函数部分已经有介绍

　　3.逻辑与和逻辑或

　　　　and和or不仅可以连接boolean，任何东西都可以连接，当连接的不是boolean值时，将这些值当成boolean值处理（在lua中，非boolean值当作boolean值处理的规则是nil当作false，其他都当作true处理）。

　　　　注意：lua中不支持三目运算符，但是可以使用and和or模拟三目运算符。

--使用and和or模拟三目运算符的实现
local x = 3
local y = 2
--执行逻辑：利用and和or的短路运算特性
--如果x>y运算的结果为true，则根据and的短路规则会接着判断x的值是真还是假，显然x不为nil当作true处理，因此(x>y) and x的结果是true，根据or的短路特性，不会继续判断y，因此最后返回x
--如果x>y运算的结果为false，则根据and的短路特性，不会判断x，(x>y) and x的结果为false，根据or的短路特性，会继续判断y，显然y不为nil当作true处理，因此false or y的最终返回结果为y
local result = (x>y) and x or y
print(result)

十.lua语法--协程

　　1.协程的创建

--创建协程

--首先声明一个函数作为协程函数
function fun()
    print(123)
end

--创建方法一：使用coroutine表中的create函数创建协程
co = coroutine.create(fun)
print(co)
print(type(co))

--创建方法二：使用coroutine表中的wrap函数创建协程
co2 = coroutine.wrap(fun)
print(co2)
print(type(co2))

--两种方法创建的协程返回值不同，开启方式也不同
print("*********************")

--通过create函数创建的协程的执行方法
coroutine.resume(co)

--通过wrap方法创建的协程的执行方法
co2()  --wrap方法创建协程返回值为函数类型，直接调用函数即可

　　2.协程的挂起

--挂起协程

function fun()
    local i = 1
    while true do
        print(i)
        i = i + 1
        --使用coroutine表中的yield函数挂起协程，create函数创建的协程yield的返回值第一个为启动协程是否成功的boolean值，yield函数传入的参数是协程这一次挂起的其他返回值，wrap方式创建的协程没有第一个默认的boolean返回值
        coroutine.yield()
    end
end

co = coroutine.create(fun)
--启动协程
coroutine.resume(co)  --打印1
--再次启动协程，继续执行这个协程
coroutine.resume(co)  --打印2

 　　3.协程的运行状态

--协程的状态

function fun()
    local i = 1
    while i<2 do
        print(i)
        i = i + 1
        print(coroutine.status(co))  --running运行状态

        --获取正在运行的协程的线程号
        print(coroutine.running())
        coroutine.yield()
    end
end

co = coroutine.create(fun)
--使用coroutine表中的status方法获取协程的运行状态
print(coroutine.status(co))  --suspended暂停状态
coroutine.resume(co)
print(coroutine.status(co))
coroutine.resume(co)
print(coroutine.status(co))  --dead协程结束状态

十一.lua语法--元表

　　1.元表的概念和设置

　　　　1）任何表变量都可以作为另一个表变量的元表

　　　　2）任何表变量都可以由自己的元表（可以理解为父表）

　　　　3）当表进行一些特定操作时，会执行元表中的内容

--元表

meta = {}
myTable = {}

--设置元表
setmetatable(myTable,meta)  --将meta表设置为myTable的元表

　　2.特定操作

　　　　1）__tostring

--__tostring

meta = {
    __tostring = function(t)
        return t.name
    end,
}
myTable = {
    name = "movinToString"
}

setmetatable(myTable,meta)

--当子表被当成字符串使用时，会调用_tostring方法，这个方法可以设置一个参数，系统会默认将子表自身传入
print(myTable)

　　　　2)__call

--__call

meta = {
    __call = function(c)
        print("movinCall",c.name)
    end
}
myTable = {
    name = "movin"
}

setmetatable(myTable,meta)

--当子表被当作函数使用时，会调用元表中的__call函数，同样的，__call的第一个参数默认为子表自身，不需要传递
myTable()

　　　　3)运算符重载

--运算符重载

meta = {
    __add = function(t1,t2)
        return t1.number + t2.number
    end
}
myTable = {
    number = 1
}
myTable2 = {
    number = 2
}

setmetatable(myTable,meta)
setmetatable(myTable2,meta)

--当两个子表进行运算符操作时，如果这两个子表有同一个元表且元表中实现了响应的运算符重载，会调用这个运算符重载，默认将这两个子表作为两个参数传递（运算符重载一定是两个参数）
print(myTable2+myTable)

--其他运算符重载
--__sub（减）,__mul（乘）,__div（除）,__mod（取余）,__pow（幂）,__eq（相等）,__lt（小于）,__le（小于等于）,__concat（连接符号..）
--注意：没有大于和大于等于的运算符重载

　　　　4）__index和__newIndex

--__index和__newindex

meta = {
    age = 2
}
meta.__index = meta
myTable = {}
setmetatable(myTable,meta)

--当调用表中没有的元素时，会自动在元表的__index指向的表中寻找
print(myTable.age)

meta.__newindex = meta
--当设置表中没有的属性时，会自动设置属性到元表的__newindex指向的表中
myTable.name = "movin"
print(myTable.name)

print("****************")

for k,v in pairs(myTable) do
    print(k,v)
end

print("***************")

for k,v in pairs(meta) do
    print(k,v)
end

　　　　注意：为元表中的__index和__newindex赋值时最好在表的外部设置，因为__index在表的内部设置指向元表自身时这个设置是无效的。

　　3.元表的一些方法

--元表的相关方法

meta = {}
meta.age = 1
meta.__index = meta
meta.__newindex = meta
mytable = {}
setmetatable(mytable,meta)

--使用getmetatable获取表的元表
print(getmetatable(mytable))

--使用rawget方法在获取变量时忽略元表（不去__index对应的表中找，相当于忽略__index这个变量）
print(rawget(mytable,"age"))

--使用rawset方法在设置变量时忽略元表（不去__newindex对应的表中设置，相当于忽略__newindex这个变量）
rawset(mytable,"age",2)
print(mytable.age)
print(meta.age)

十二.lua实现面向对象编程

　　1.封装

--封装

--尝试封装万物之父object
Object = {}
Object.id = 1

--new方法，新建一个对象
function Object:new()
    --声明一个空表
    local object = {}
    --设置元表
    setmetatable(object,self)
    --元表的__index指向自身，调用这个表都会调用元表的方法
    self.__index = self
    return object
end

local obj = Object:new()
print(obj)
print(obj.id)

　　2.继承

--继承

Object = {}

function Object:new()
    local object = {}
    setmetatable(object,self)
    self.__index = self
    return object
end

--提供一个继承的方法
function Object:subClass(className)
    --使用_G总表，可以创建指定名称的表
    _G[className] = {}

    --使用元表模拟继承
    --取出新创建的表
    local obj = _G[className]
    --设置元表
    setmetatable(obj,self)
    self.__index = self
end

--创建新表Person
Object:subClass("Person")

　　3.多态

--继承

Object = {}

function Object:new()
    local object = {}
    setmetatable(object,self)
    self.__index = self
    return object
end

function Object:subClass(className)
    _G[className] = {}
    local obj = _G[className]
    setmetatable(obj,self)
    self.__index = self
    --创建base属性，实现继承后子类调用父类方法
    self.base = self
end

--Object中提供move方法
function Object:Move()
    print("move")
end

--创建新表Person
Object:subClass("Person")

--重写父类Object的Move方法
function Person:Move()
    --保留父类逻辑，必须使用点调用，不能使用冒号调用，然后将调用者自身作为参数传入
    self.base.Move(self)
    print("PersonMove")
end

--创建对象
p = Person:new()

--调用Move方法
p:Move()

十三.lua自带库

　　1.时间相关

--常用自带库

--时间相关
--系统时间，毫秒值
print(os.time())
--自己传入参数得到时间
print(os.time({year = 2021,month = 4,day = 1}))
--得到现在的时刻，将现在的年月日时分秒等存储在一个表中
local nowtime = os.date("*t")
for k,v in pairs(nowtime) do
    print(k,v)
end

　　2.数学运算

--常用自带库

--数学运算
--绝对值
print(math.abs(-11))
--弧度转角度
print(math.deg(math.pi))
--三角函数，参数是弧度值
print(math.sin(math.pi))
--向下或向上取整
print(math.floor(4.3))
print(math.ceil(2.3))
--最值
print(math.max(2,3))
print(math.min(4,2))
--将数字的小数部分和整数部分分离
print(math.modf(3.4))
--幂运算
print(math.pow(3,2))
--随机数，必须先设置随机数种子
math.randomseed(os.time())
print(math.random(100))
print(math.random(100))
--开方
print(math.sqrt(121))

　　3.路径

--常用自带库

--路径
--lua脚本加载路径
print(package.path)

PS：可以自己查看_G表中的内容，自带库都存储在_G表中，可以遍历响应的表格自学。

十四.lua的垃圾回收机制

　　lua中存在自动垃圾回收机制，但是在unity中使用lua时尽量手动回收垃圾，减少性能开销。

--垃圾回收

--得到当前lua占用内存数，单位为千字节
print(collectgarbage("count"))
--进行垃圾回收的命令
collectgarbage("collect")
--再次查看lua占用内存数，可以看到占用变小print(collectgarbage("count"))
print(collectgarbage("count"))