Lua 语法整理

1. 注释

单行注释：使用 -- 开头。
```
-- 这是一个单行注释
```

多行注释：使用 --[[ … ]] 包裹。

--[[ 
这是一个多行注释
可以跨越多行
]]

2. 变量与数据类型

变量声明：
- 局部变量：使用 local 关键字声明（推荐，避免污染全局作用域）。
```
local a = 10
```
- 全局变量：未加 local 的变量默认是全局的。
```
b = "Hello Lua"
```
数据类型（8 种）：
1. nil：空值（未定义或删除变量）。
2. boolean：true 或 false（注意：Lua 中 0 和空字符串是 true）。
3. number：数字（默认是双精度浮点数，Lua 5.3+ 支持整数类型）。
4. string：字符串（单引号 ' 或双引号 "，支持 [[…]] 多行字符串）。
5. table：唯一的数据结构（用于数组、字典、对象等）。
6. function：函数（一等公民，可作为参数传递或赋值）。
7. userdata：C 扩展数据（由 C/C++ 编写的库使用）。
8. thread：协程（coroutine）。

3. 运算符

算术运算符：+, -, *, /, %, ^（幂运算）。
比较运算符：==, ~=（不等于）, <, >, <=, >=。
逻辑运算符：and, or, not。
字符串运算符：
- 拼接：..（例："Hello" .. " World"）。
- 长度：#（例：#s 返回字符串或表的长度）。
其他运算符：
- 表索引：[]（如 t[key]）或 .（如 t.key）。

4. 流程控制

条件语句：

if condition then
  -- 代码块
elseif condition2 then
  -- 代码块
else
  -- 代码块
end

循环语句：

while 循环：
```
while condition do
  -- 代码块
end
```

for 数值循环（固定范围）：

for i = 1, 10 do
  print(i)  -- 输出 1 到 10
end

for 泛型循环（遍历表）：

for key, value in pairs(t) do
  print(key, value)
end

repeat-until 循环（先执行后判断）：
```
repeat
  -- 代码块
until condition
```

5. 函数

定义函数：

function factorial(n)
  if n == 0 then return 1 end
  return n * factorial(n - 1)
end

匿名函数：

local add = function(a, b) return a + b end
print(add(2, 3))  -- 输出 5

可变参数：使用 … 接收任意数量的参数。

function sum(…)
  local args = {…}
  local total = 0
  for _, v in ipairs(args) do
    total = total + v
  end
  return total
end
print(sum(1, 2, 3))  -- 输出 6

多返回值：函数可以返回多个值。

function min_max(t)
  return table.min(t), table.max(t)
end
local m, M = min_max({3, 1, 4})
print(m, M)  -- 输出 1 4

6. 表（Table）

创建表：

local t1 = {}  -- 空表
local t2 = {1, 2, 3}  -- 数组（索引从 1 开始）
local t3 = {key1 = "value1", key2 = "value2"}  -- 字典

表操作：

访问元素：t[key] 或 t.key。

t = {a = 1, b = 2}
print(t["a"])  -- 输出 1
print(t.b)     -- 输出 2

修改元素：
```
t.new_key = "new_value"
```

遍历表：

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

元表（Metatable）与元方法：
- 元表是赋予表特殊行为的机制，例如重载运算符。
- 常用元方法：__add（加法）、__index（访问不存在的键）、__newindex（设置新键）等。
```
local mt = {
  __add = function(t1, t2)
    return t1.x + t2.x
  end
}
local t1 = {x = 1}
local t2 = {x = 2}
setmetatable(t1, mt)
print(t1 + t2)  -- 输出 3
```

7. 协程（Coroutine）

创建协程：coroutine.create(func)。
挂起和恢复：使用 coroutine.yield() 挂起，coroutine.resume(co) 恢复。

示例：

local co = coroutine.create(function()
  print("Start")
  coroutine.yield()  -- 挂起
  print("End")
end)
coroutine.resume(co)  -- 输出 Start
coroutine.resume(co)  -- 输出 End

8. 模块与包管理

创建模块：使用 module 或返回一个表。

-- math_utils.lua
local M = {}
function M.add(a, b)
  return a + b
end
return M

使用模块：通过 require 加载。

local math_utils = require("math_utils")
print(math_utils.add(2, 3))  -- 输出 5

9. 错误处理

异常处理：使用 pcall（保护调用）捕获错误。

local status, result = pcall(function()
  error("An error occurred!")
end)
if not status then
  print("Error:", result)  -- 输出 Error: An error occurred!
end

10. 标准库

字符串处理：string.len, string.sub, string.upper, string.match。
数学计算：math.sin, math.random, math.floor。
输入输出：io.read, io.write, file:open, file:close。
表操作：table.insert, table.remove, table.sort。

应用

嵌入式脚本：Lua 常用于嵌入到 C/C++ 程序中，扩展应用程序功能。
游戏开发：Lua 是 Unity 和 Roblox 的脚本语言，常用于游戏逻辑。
自动化脚本：利用 Lua 编写自动化任务脚本（如文件处理、数据转换）。

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