Lua程序设计笔记之二: 操作符/语句

一. 操作符
1. +(加) -(减) *(乘) /(除) ^(指数) %(取模) -(负号)
2. 关系操作符: <    >    <=    >=    ==   ~=
3. 逻辑操作符: and or false   (and 和 or都使用“短路求值”)
4. table的初始化风格分为记录风格的初始化以及列表风格的初始化；不推荐在lua中以0作为数组的起始索引；在一个构造式中，可以使用分号代替逗号，用于分隔构造式中不同的成分。
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二. 语句
1. Lua允许"多重赋值"，也就是一次将多个值赋给多个变量，每个值或每个变量之间用逗号分隔，lua会先对等号右边的所有元素求值，然后才执行赋值。
2. 使用local来声明一个局部变量，局部变量的作用域仅限于声明它们的那个块，一个块(block)是一个控制结构的执行体，或者是一个函数的执行体或者是一个程序块(chunk)；如果需要严格地控制某些局部变量的作用域时，使用do-end块来控制。
3. 在lua中，有一种习惯用法：local foo = foo，创建一个局部变量，使用全局变量来初始化
4. lua提供了一组传统的小巧的控制结构，包括用于条件执行的if，用于迭代的while, repeat,for。所有的控制结构都有一个显式的终止符: if,for和while以end作为结尾，repeat以untile作为结尾。控制结构中的条件表达式可以是任何值，lua将所有不是false和nil的值视为“真”；
5. 对于for语句，分为两种形式，数字型for(numeric for)和泛型for (generic for)
6. 数字型for，var从exp1变化到exp2，每次变化都以exp3作为步长(step)递增var，并执行一次"执行体"，exp3可选，不知指定的话，会默认将步长设为1
for var=exp1,exp2,exp3 do
     <执行体>
end
在这里需要注意的是，首先，for的3个表达式是在循环开始前一次性求值的，其次，控制变量会被自动地声明为for语句的局部变量，并且仅在循环体内可见，循环结束后，控制变量就不在了
4. 泛型for (generic for)，泛型for循环通过一个迭代器(iterator)函数来遍历所有值，lua基础库提供了ipairs，用于遍历数组的迭代器函数。
泛型for循环与数字型for循环有两个相同点：1)循环变量是循环体的局部变量 2)决不应该对循环变量作任何赋值
for k,v in pairs(table) do
…
end

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三. 函数
1.无论哪种用法都需要将所有参数放到一对圆括号中，即使调用函数时没有参数，也必须写出一对空括号，对于此规则只有一种特殊的例外情况：一个函数若只有一个参数，并且此参数是一个字面字符串或者table构造式，那么圆括号是可有可无的
2. Lua为面向对象式的调用提供了一种特殊的语法--冒号操作符，表达式 o.foo(o, x)的另外一种写法o:foo(x)，冒号操作符使调用o.foo时将o隐含地作为函数的第一个参数。
3. Lua中具有一项非常与众不同的特征，允许函数返回多个结果。以Lua编写的函数返回多个结果，只需在return关键字后面列出所有的返回值即可。对于多重返回值，有下面一系列规则需要注意：
1) 在多重赋值中，若一个函数调用是最后(或仅有的)一个表达式，那么lua会保留其尽可能多的返回值
2) 如果一个函数没有返回值或者没有返回足够多的返回值，那么Lua会用nil来补充缺失的值
3) 如果一个函数调用不是一系列表达式的最后一个元素，那么将只产生一个值
4) 当一个函数调用作为另一个函数调用的最后一个(或仅有的)实参时，第一个函数的所有返回值都将作为实参传入第二个参数。
5) table构造式可以完整地接收一个函数调用的所有结果，即不会有任何数量方面的调整，不过这种行为只有在函数调用作为最后一个元素时才会发生，而在其他位置上总会只有一个结果值
6) return f(); 这样的语句，将会返回f()返回的所有返回值，而将一个函数调用放入到一对圆括号中时，会迫使函数只返回一个结果，如 return (f());
4. unpack函数，是一个特殊函数，它接受一个数组作为参数，并从下标1开始返回该数组的所有元素；unpack的一项重要用途体现在"泛型调用(generic call)"机制中，泛型调用机制可以动态以任何实参调用任何函数。
5. Lua函数可以接受不同数量的实参，声明函数中，使用3个点作为最后一个参数，表示可变参数，"…"；但是在函数中，通过一个隐含的局部变量"arg"来接受所有的变长参数，这个table还有一个名为"n"的字段，用来记录变长参数的总数；在这里，只有在需要的时候才会去创建用于变长参数访问的table
6. Lua中的参数传递机制是具有"位置性的"，Lua的函数并不直接支持具名实参，但是可以用使用table来传递参数达到这样的效果
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四. 深入函数
1. 在Lua中，函数是一种"第一类值(First-Class Value)"，它们具有特定的词法域(Lexical Scoping)。
“第一类值”：表示在Lua中，函数与其他传统类型的值(例如数字和字符串)具有相同的权利
"词法域"： 指一个函数可以嵌套在另一个函数中，并且内部函数可以访问外部函数中的变量
2. 在Lua中，有一个容易混淆的概念是，函数与所有其他值一样都是匿名的，即它们都没有名称。
function foo (x) … end 只是 foo = function (x) … end的一种语法糖而已，跟声明其他变量是一样的
3. 闭合函数(closure):简单地讲，一个closure就是一个函数加上该函数所需访问你的所有"非局部的变量"。从技术上讲，Lua中只有closure，而不存在"函数"，因此，函数本身就是一种特殊的closure。
4. 非全局的函数(non-global function): 
1)在table中定义函数
方法一： lib = {};
lib.foo  = function (x, y) … end
方法二：lib = {foo = function (x, y) … end}
方法三：lib = {};
function lib.foo (x, y) …. end;
3) 其实，在这里，只要将一个函数存储到一个局部变量中，既可以得到一个"局部函数"，也就是说该函数只能在某个特定的作用域中使用，这个跟定义变量有相似的地方。lua提供了一个"语法糖"来创建一个局部函数
local function foo (<参数>) <函数体> end 
上面的定义方法就等价于下面这种展开式的定义
lcoal foo;
foo = function (<参数>) <函数体> end
2) 在定义递归的局部函数时，有一个特别之处需要注意，上面的那种技巧对于递归函数是无效的，需要使用前向声明(forward declaration)的方式来解决这个问题，同样的问题也出现在间接递归的身上。
local foo;
foo =function ()
<一些代码>foo() <一些代码>
end
3) 尾调用(proper tail call)：lua中的函数还有一个有趣的特征，lua支持"尾调用消除(tail-call elimination)"，所谓尾调用就是一种类似于goto的函数调用，当一个函数调用是另外一个函数的最后一个动作时，该调用才算是一条"尾调用"，如function f (x) return g(x) end
由于，f调用完g之后无其他事情可做，这时程序就不要再保存关于f的栈信息了，g完成调用之后，直接返回调用f的那个点上，这种称为"尾调用消除"。