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数据类型

Lua 是动态类型语言,变量不要类型定义,只需要为变量赋值。 值可以存储在变量中,作为参数传递或结果返回。

Lua 中有 8 个基本类型分别为:nil、boolean、number、string、userdata、function、thread 和 table。

数据类型 描述
nil 这个最简单,只有值nil属于该类,表示一个无效值(在条件表达式中相当于false)。
boolean 包含两个值:false和true。
number 表示双精度类型的实浮点数
string 字符串由一对双引号或单引号来表示
function 由 C 或 Lua 编写的函数
userdata 表示任意存储在变量中的C数据结构
thread 表示执行的独立线路,用于执行协同程序
table Lua 中的表(table)其实是一个”关联数组”(associative arrays),数组的索引可以是数字、字符串或表类型。在 Lua 里,table 的创建是通过”构造表达式”来完成,最简单构造表达式是{},用来创建一个空表。

boolean(布尔)

布尔类型,可选值 true/false;Lua 中 nil 和 false 为“假”,其它所有值均为“真”。比如 0 和空字符串就是“真”;C 或者 Perl 程序员或许会对此感到惊讶。

local a = true
local b = 0
local c = nil
if a then
    print("a")        -->output:a
else
    print("not a")    --这个没有执行
end

if b then
    print("b")        -->output:b
else
    print("not b")    --这个没有执行
end

if c then
    print("c")        --这个没有执行
else
    print("not c")    -->output:not c
end

number(数字)

Number 类型用于表示实数,和 C/C++ 里面的 double 类型很类似。可以使用数学函数 math.floor(向下取整)和 math.ceil(向上取整)进行取整操作。

local order = 3.99
local score = 98.01
print(math.floor(order))   -->output:3
print(math.ceil(score))    -->output:99

一般地,Lua 的 number 类型就是用双精度浮点数来实现的。值得一提的是,LuaJIT 支持所谓的“dual-number”(双数)模式,即 LuaJIT 会根据上下文用整型来存储整数,而用双精度浮点数来存放浮点数。

另外,LuaJIT 还支持“长长整型”的大整数(在 x86_64 体系结构上则是 64 位整数)。例如

print(9223372036854775807LL - 1)  -->output:9223372036854775806LL

string(字符串)

Lua 中有三种方式表示字符串:

1、使用一对匹配的单引号。例:’hello’。

2、使用一对匹配的双引号。例:”abclua”。

3、字符串还可以用一种长括号(即[[ ]])括起来的方式定义。

我们把两个正的方括号(即[[)间插入 n 个等号定义为第 n 级正长括号。就是说,0 级正的长括号写作 [[ ,一级正的长括号写作 [=[,如此等等。反的长括号也作类似定义;举个例子,4 级反的长括号写作 ]====]。

一个长字符串可以由任何一级的正的长括号开始,而由第一个碰到的同级反的长括号结束。整个词法分析过程将不受分行限制,不处理任何转义符,并且忽略掉任何不同级别的长括号。这种方式描述的字符串可以包含任何东西,当然本级别的反长括号除外。例:[[abc\nbc]],里面的 “\n” 不会被转义。

另外,Lua 的字符串是不可改变的值,不能像在 c 语言中那样直接修改字符串的某个字符,而是根据修改要求来创建一个新的字符串。Lua 也不能通过下标来访问字符串的某个字符。想了解更多关于字符串的操作,请查看 String 库 章节。

local str1 = 'hello world'
local str2 = "hello lua"
local str3 = [["add\name",'hello']]
local str4 = [=[string have a [[]].]=]

print(str1)    -->output:hello world
print(str2)    -->output:hello lua
print(str3)    -->output:"add\name",'hello'
print(str4)    -->output:string have a [[]].

在 Lua 实现中,Lua 字符串一般都会经历一个“内化”(intern)的过程,即两个完全一样的 Lua 字符串在 Lua 虚拟机中只会存储一份。每一个 Lua 字符串在创建时都会插入到 Lua 虚拟机内部的一个全局的哈希表中。 这意味着

  1. 创建相同的 Lua 字符串并不会引入新的动态内存分配操作,所以相对便宜(但仍有全局哈希表查询的开销);
  2. 内容相同的 Lua 字符串不会占用多份存储空间;
  3. 已经创建好的 Lua 字符串之间进行相等性比较时是 O(1) 时间度的开销,而不是通常见到的 O(n)

table (表)

Table 类型实现了一种抽象的“关联数组”。“关联数组”是一种具有特殊索引方式的数组,索引通常是字符串(string)或者 number 类型,但也可以是除 nil 以外的任意类型的值。

local corp = {
    web = "www.google.com",   --索引为字符串,key = "web",
                              --            value = "www.google.com"
    telephone = "12345678",   --索引为字符串
    staff = {"Jack", "Scott", "Gary"}, --索引为字符串,值也是一个表
    100876,              --相当于 [1] = 100876,此时索引为数字
                         --      key = 1, value = 100876
    100191,              --相当于 [2] = 100191,此时索引为数字
    [10] = 360,          --直接把数字索引给出
    ["city"] = "Beijing" --索引为字符串
}

print(corp.web)               -->output:www.google.com
print(corp["telephone"])      -->output:12345678
print(corp[2])                -->output:100191
print(corp["city"])           -->output:"Beijing"
print(corp.staff[1])          -->output:Jack
print(corp[10])               -->output:360

在内部实现上,table 通常实现为一个哈希表、一个数组、或者两者的混合。具体的实现为何种形式,动态依赖于具体的 table 的键分布特点。

想了解更多关于 table 的操作,请查看 Table 库 章节。

function (函数)

在 Lua 中,函数 也是一种数据类型,函数可以存储在变量中,可以通过参数传递给其他函数,还可以作为其他函数的返回值。

示例

local function foo()
    print("in the function")
    --dosomething()
    local x = 10
    local y = 20
    return x + y
end

local a = foo    --把函数赋给变量

print(a())

--output:
in the function
30

有名函数的定义本质上是匿名函数对变量的赋值。为说明这一点,考虑

function foo()
end

等价于

foo = function ()
end

类似地,

local function foo()
end

等价于

local foo = function ()
end

nil(空)

nil 是一种类型,Lua 将 nil 用于表示“无效值”。一个变量在第一次赋值前的默认值是 nil,将 nil 赋给一个全局变量就等同于删除它。

local num
print(num)        -->output:nil

num = 100
print(num)        -->output:100

local tab1 = { key1 = "val1", key2 = "val2", "val3" }
tab1.key1 = nil  --> 删除 key1

值得一提的是,openresty 还提供了一种特殊的空值,即 ngx.null,用来表示不同于 nil 的“空值”。

还有,不同json库处理可能不同, json 里面的 null 不一定等于 nil

非空判断

提前提醒,大家在使用 Lua 的时候,一定会遇到不少和 nil 有关的坑。有时候不小心引用了一个没有赋值的变量,这时它的值默认为 nil。如果对一个 nil 进行索引的话,会导致异常。

如下:

local person = {name = "Bob", sex = "M"}

-- do something
person = nil
-- do something

print(person.name)

上面这个例子把 nil 的错误用法显而易见地展示出来,执行后,会提示下面的错误:

stdin:1:attempt to index global 'person' (a nil value)
stack traceback:
   stdin:1: in main chunk
   [C]: ?

然而,在实际的工程代码中,我们很难这么轻易地发现我们引用了 nil 变量。因此,在很多情况下我们在访问一些 table 型变量时,需要先判断该变量是否为 nil,例如将上面的代码改成:

local person = {name = "Bob", sex = "M"}

-- do something
person = nil
-- do something
if person ~= nil and person.name ~= nil then
  print(person.name)
else
  -- do something
end

对于简单类型的变量,我们可以用 if (var == nil) then 这样的简单句子来判断。但是对于 table 型的 Lua 对象,就不能这么简单判断它是否为空了。一个 table 型变量的值可能是 {},这时它不等于 nil。我们来看下面这段代码:

local next = next
local a    = {}
local b    = {name = "Bob", sex = "Male"}
local c    = {"Male", "Female"}
local d    = nil

print(#a)
print(#b)
print(#c)
--print(#d)    -- error

if a == nil then
    print("a == nil")
end

if b == nil then
    print("b == nil")
end

if c == nil then
    print("c == nil")
end

if d== nil then
    print("d == nil")
end

if next(a) == nil then
    print("next(a) == nil")
end

if next(b) == nil then
    print("next(b) == nil")
end

if next(c) == nil then
    print("next(c) == nil")
end

返回的结果如下:

0
0
2
d == nil
next(a) == nil

因此,我们要判断一个 table 是否为 {},不能采用 #table == 0 的方式。可以采用下面的方法:

function isTableEmpty(t)
    return t == nil or next(t) == nil
end

注意next 指令是不能被 LuaJIT 的 JIT 编译优化,并且 LuaJIT 貌似没有明确计划支持这个指令优化,在不是必须的情况下,尽量少用

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