Lua手册

Lua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。

• 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）。
  对于全局变量和 table，nil 还有一个”删除”作用，给全局变量或者 table 表里的变量赋一个 nil 值，等同于把它们删掉。
• boolean 包含两个值：false和true。
  Lua 把 false 和 nil 看作是 false，其他的都为 true，数字 0 也是 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
  在 Lua 中，函数是被看作是”第一类值（First-Class Value）”，函数可以存在变量里。
• userdata 表示任意存储在变量中的C数据结构
  userdata 是一种用户自定义数据，用于表示一种由应用程序或 C/C++ 语言库所创建的类型，可以将任意 C/C++ 的任意数据类型的数据（通常是 struct 和 指针）存储到 Lua 变量中调用。
• thread 表示执行的独立线路，用于执行协同程序
  在 Lua 里，最主要的线程是协同程序（coroutine）。它跟线程（thread）差不多，拥有自己独立的栈、局部变量和指令指针，可以跟其他协同程序共享全局变量和其他大部分东西。
  线程跟协程的区别：线程可以同时多个运行，而协程任意时刻只能运行一个，并且处于运行状态的协程只有被挂起（suspend）时才会暂停。
• 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。
  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。也可以在表里添加一些数据，直接初始化表。
  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或者是字符串。
  不同于其他语言的数组把 0 作为数组的初始索引，在 Lua 里表的默认初始索引一般以 1 开始。
  table 不会固定长度大小，有新数据添加时 table 长度会自动增长，没初始的 table 都是 nil。

Lua 变量

变量在使用前，需要在代码中进行声明，即创建该变量。
编译程序执行代码之前编译器需要知道如何给语句变量开辟存储区，用于存储变量的值。
Lua 变量有三种类型：全局变量、局部变量、表中的域。
Lua 中的变量全是全局变量，哪怕是语句块或是函数里，除非用 local 显式声明为局部变量。
局部变量的作用域为从声明位置开始到所在语句块结束。
变量的默认值均为 nil。

赋值语句

遇到赋值语句Lua会先计算右边所有的值然后再执行赋值操作，所以我们可以这样进行交换变量的值：

x, y = y, x                     -- swap 'x' for 'y'
a[i], a[j] = a[j], a[i]         -- swap 'a[i]' for 'a[j]'

索引

对 table 的索引使用方括号 []。Lua 也提供了 . 操作。

t[i]
t.i                 			-- 当索引为字符串类型时的一种简化写法
gettable_event(t,i) 			-- 采用索引访问本质上是一个类似这样的函数调用

Lua迭代器

迭代器（iterator）是一种对象，它能够用来遍历标准模板库容器中的部分或全部元素，每个迭代器对象代表容器中的确定的地址。
在 Lua 中迭代器是一种支持指针类型的结构，它可以遍历集合的每一个元素。

泛型 for 迭代器

泛型 for 在自己内部保存迭代函数，实际上它保存三个值：迭代函数、状态常量、控制变量。

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

下面我们看看泛型 for 的执行过程：

• 首先，初始化，计算 in 后面表达式的值，表达式应该返回泛型 for 需要的三个值：迭代函数、状态常量、控制变量；与多值赋值一样，如果表达式返回的结果个数不足三个会自动用 nil 补足，多出部分会被忽略。
• 第二，将状态常量和控制变量作为参数调用迭代函数（注意：对于 for 结构来说，状态常量没有用处，仅仅在初始化时获取他的值并传递给迭代函数）。
• 第三，将迭代函数返回的值赋给变量列表。
• 第四，如果返回的第一个值为nil循环结束，否则执行循环体。
• 第五，回到第二步再次调用迭代函数
  在Lua中我们常常使用函数来描述迭代器，每次调用该函数就返回集合的下一个元素。Lua 的迭代器包含以下两种类型：
• 无状态的迭代器
• 多状态的迭代器

  无状态的迭代器

  无状态的迭代器是指不保留任何状态的迭代器，因此在循环中我们可以利用无状态迭代器避免创建闭包花费额外的代价。
  每一次迭代，迭代函数都是用两个变量（状态常量和控制变量）的值作为参数被调用，一个无状态的迭代器只利用这两个值可以获取下一个元素。
  这种无状态迭代器的典型的简单的例子是 ipairs，它遍历数组的每一个元素，元素的索引需要是数值。
  以下实例我们使用了一个简单的函数来实现迭代器，实现 数字 n 的平方：

  function square(iteratorMaxCount,currentNumber)
     if currentNumber<iteratorMaxCount
     then
        currentNumber = currentNumber+1
     return currentNumber, currentNumber*currentNumber
     end
  end
  
  for i,n in square,3,0
  do
     print(i,n)
  end
  
  ------------------------------------------------------
  1    1
  2    4
  3    9

  迭代的状态包括被遍历的表（循环过程中不会改变的状态常量）和当前的索引下标（控制变量），ipairs 和迭代函数都很简单，我们在 Lua 中可以这样实现：

  function iter (a, i)
      i = i + 1
      local v = a[i]
      if v then
         return i, v
      end
  end
   
  function ipairs (a)
      return iter, a, 0
  end

  当 Lua 调用 ipairs(a) 开始循环时，他获取三个值：迭代函数 iter、状态常量 a、控制变量初始值 0；然后 Lua 调用 iter(a,0) 返回 1, a[1]（除非 a[1]=nil）；第二次迭代调用 iter(a,1) 返回 2, a[2]……直到第一个 nil 元素。

  多状态的迭代器

  很多情况下，迭代器需要保存多个状态信息而不是简单的状态常量和控制变量，最简单的方法是使用闭包，还有一种方法就是将所有的状态信息封装到 table 内，将 table 作为迭代器的状态常量，因为这种情况下可以将所有的信息存放在 table 内，所以迭代函数通常不需要第二个参数。
  以下实例我们创建了自己的迭代器：

  array = {"Google", "Runoob"}
  
  function elementIterator (collection)
     local index = 0
     local count = #collection
     -- 闭包函数
     return function ()
        index = index + 1
        if index <= count
        then
           --  返回迭代器的当前元素
           return collection[index]
        end
     end
  end
  
  for element in elementIterator(array)
  do
     print(element)
  end
  ------------------------------------------------------
  Google
  Runoob

Lua table(表)

table 是 Lua 的一种数据结构用来帮助我们创建不同的数据类型，如：数组、字典等。
Lua table 使用关联型数组，你可以用任意类型的值来作数组的索引，但这个值不能是 nil。
Lua table 是不固定大小的，你可以根据自己需要进行扩容。
Lua也是通过table来解决模块（module）、包（package）和对象（Object）的。 例如string.format表示使用”format”来索引table string。

table(表)的构造

构造器是创建和初始化表的表达式。表是Lua特有的功能强大的东西。最简单的构造函数是{}，用来创建一个空表。可以直接初始化数组:

-- 初始化表
mytable = {}

-- 指定值
mytable[1]= "Lua"

-- 移除引用
mytable = nil
-- lua 垃圾回收会释放内存

Table 操作

1 table.concat (table [, sep [, start [, end]]])
concat是concatenate(连锁, 连接)的缩写. table.concat()函数列出参数中指定table的数组部分从start位置到end位置的所有元素, 元素间以指定的分隔符(sep)隔开。

fruits = {"banana","orange","apple"}
-- 返回 table 连接后的字符串
print("连接后的字符串 ",table.concat(fruits))

-- 指定连接字符
print("连接后的字符串 ",table.concat(fruits,", "))

-- 指定索引来连接 table
print("连接后的字符串 ",table.concat(fruits,",",2,3))
------------------------------------------------------
连接后的字符串     bananaorangeapple
连接后的字符串     banana, orange, apple
连接后的字符串     orange, apple

2 table.insert (table, [pos,] value)
在table的数组部分指定位置(pos)插入值为value的一个元素. pos参数可选, 默认为数组部分末尾.
3 table.remove (table [, pos])
返回table数组部分位于pos位置的元素. 其后的元素会被前移. pos参数可选, 默认为table长度, 即从最后一个元素删起。

fruits = {"banana","orange","apple"}

-- 在末尾插入
table.insert(fruits,"mango")
print("索引为 4 的元素为 ",fruits[4])

-- 在索引为 2 的键处插入
table.insert(fruits,2,"grapes")
print("索引为 2 的元素为 ",fruits[2])

print("最后一个元素为 ",fruits[5])
table.remove(fruits)
print("移除后最后一个元素为 ",fruits[5])
------------------------------------------------------
索引为 4 的元素为     mango
索引为 2 的元素为     grapes
最后一个元素为     mango
移除后最后一个元素为     nil

4 table.maxn (table)
指定table中所有正数key值中最大的key值. 如果不存在key值为正数的元素, 则返回0。(Lua5.2之后该方法已经不存在了,本文使用了自定义函数实现)

function table_maxn(t)
  local mn=nil;
  for k, v in pairs(t) do
    if(mn==nil) then
      mn=v
    end
    if mn < v then
      mn = v
    end
  end
  return mn
end
tbl = {[1] = 2, [2] = 6, [3] = 34, [26] =5}
print("tbl 最大值：", table_maxn(tbl))
print("tbl 长度 ", #tbl)
------------------------------------------------------
tbl 最大值：    34
tbl 长度     3

注意：
当我们获取 table 的长度的时候无论是使用 # 还是 table.getn 其都会在索引中断的地方停止计数，而导致无法正确取得 table 的长度。
可以使用以下方法来代替：
function table_leng(t)
  local leng=0
  for k, v in pairs(t) do
    leng=leng+1
  end
  return leng;
end

5 table.sort (table [, comp])
对给定的table进行升序排序。

Lua 模块与包

模块类似于一个封装库，从 Lua 5.1 开始，Lua 加入了标准的模块管理机制，可以把一些公用的代码放在一个文件里，以 API 接口的形式在其他地方调用，有利于代码的重用和降低代码耦合度。
Lua 的模块是由变量、函数等已知元素组成的 table，因此创建一个模块很简单，就是创建一个 table，然后把需要导出的常量、函数放入其中，最后返回这个 table 就行。以下为创建自定义模块 module.lua，文件代码格式如下：

-- 文件名为 module.lua
-- 定义一个名为 module 的模块
module = {}
 
-- 定义一个常量
module.constant = "这是一个常量"
 
-- 定义一个函数
function module.func1()
    io.write("这是一个公有函数！\n")
end
 
local function func2()
    print("这是一个私有函数！")
end
 
function module.func3()
    func2()
end
 
return module

由上可知，模块的结构就是一个 table 的结构，因此可以像操作调用 table 里的元素那样来操作调用模块里的常量或函数。
上面的 func2 声明为程序块的局部变量，即表示一个私有函数，因此是不能从外部访问模块里的这个私有函数，必须通过模块里的公有函数来调用。

require 函数

Lua提供了一个名为require的函数用来加载模块。要加载一个模块，只需要简单地调用就可以了。
执行 require 后会返回一个由模块常量或函数组成的 table，并且还会定义一个包含该 table 的全局变量。

-- 文件名为 module.lua
-- 定义一个名为 module 的模块
module = {}
 
-- 定义一个常量
module.constant = "这是一个常量"
 
-- 定义一个函数
function module.func1()
    io.write("这是一个公有函数！\n")
end
 
local function func2()
    print("这是一个私有函数！")
end
 
function module.func3()
    func2()
end
 
return module
------------------------------------------------------
-- test_module.lua 文件
-- module 模块为上文提到到 module.lua
require("module")
 
print(module.constant)
 
module.func3()
------------------------------------------------------
这是一个常量
这是一个私有函数！
------------------------------------------------------

加载机制

对于自定义的模块，模块文件不是放在哪个文件目录都行，函数 require 有它自己的文件路径加载策略，它会尝试从 Lua 文件或 C 程序库中加载模块。
require 用于搜索 Lua 文件的路径是存放在全局变量 package.path 中，当 Lua 启动后，会以环境变量 LUA_PATH 的值来初始这个环境变量。如果没有找到该环境变量，则使用一个编译时定义的默认路径来初始化。
当然，如果没有 LUA_PATH 这个环境变量，也可以自定义设置，在当前用户根目录下打开 .profile 文件（没有则创建，打开 .bashrc 文件也可以），例如把 “~/lua/“ 路径加入 LUA_PATH 环境变量里：

#LUA_PATH
export LUA_PATH="~/lua/?.lua;;"

文件路径以 “;” 号分隔，最后的 2 个 “;;” 表示新加的路径后面加上原来的默认路径。
接着，更新环境变量参数，使之立即生效。

source ~/.profile

这时假设 package.path 的值是：

/Users/dengjoe/lua/?.lua;./?.lua;/usr/local/share/lua/5.1/?.lua;/usr/local/share/lua/5.1/?/init.lua;/usr/local/lib/lua/5.1/?.lua;/usr/local/lib/lua/5.1/?/init.lua

那么调用 require(“module”) 时就会尝试打开以下文件目录去搜索目标。

/Users/dengjoe/lua/module.lua;
./module.lua
/usr/local/share/lua/5.1/module.lua
/usr/local/share/lua/5.1/module/init.lua
/usr/local/lib/lua/5.1/module.lua
/usr/local/lib/lua/5.1/module/init.lua

如果找过目标文件，则会调用 package.loadfile 来加载模块。否则，就会去找 C 程序库。
搜索的文件路径是从全局变量 package.cpath 获取，而这个变量则是通过环境变量 LUA_CPATH 来初始。
搜索的策略跟上面的一样，只不过现在换成搜索的是 so 或 dll 类型的文件。如果找得到，那么 require 就会通过 package.loadlib 来加载它。

C 包

lua和C是很容易结合的，使用 C 为 Lua 写包。
与Lua中写包不同，C包在使用以前必须首先加载并连接，在大多数系统中最容易的实现方式是通过动态连接库机制。
Lua在一个叫loadlib的函数内提供了所有的动态连接的功能。这个函数有两个参数:库的绝对路径和初始化函数。所以典型的调用的例子如下:

local path = "/usr/local/lua/lib/libluasocket.so"
local f = loadlib(path, "luaopen_socket")

loadlib 函数加载指定的库并且连接到 Lua，然而它并不打开库（也就是说没有调用初始化函数），反之他返回初始化函数作为 Lua 的一个函数，这样我们就可以直接在Lua中调用他。
如果加载动态库或者查找初始化函数时出错，loadlib 将返回 nil 和错误信息。我们可以修改前面一段代码，使其检测错误然后调用初始化函数：

local path = "/usr/local/lua/lib/libluasocket.so"
-- 或者 path = "C:\\windows\\luasocket.dll"，这是 Window 平台下
local f = assert(loadlib(path, "luaopen_socket"))
f()  -- 真正打开库

一般情况下我们期望二进制的发布库包含一个与前面代码段相似的 stub 文件，安装二进制库的时候可以随便放在某个目录，只需要修改 stub 文件对应二进制库的实际路径即可。
将 stub 文件所在的目录加入到 LUA_PATH，这样设定后就可以使用 require 函数加载 C 库了。

Lua 元表(Metatable)

在 Lua table 中我们可以访问对应的 key 来得到 value 值，但是却无法对两个 table 进行操作(比如相加)。
因此 Lua 提供了元表(Metatable)，允许我们改变 table 的行为，每个行为关联了对应的元方法。
例如，使用元表我们可以定义 Lua 如何计算两个 table 的相加操作 a+b。
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。 __add 等即时字段，其对应的值（往往是一个函数或是 table）就是”元方法”。
有两个很重要的函数来处理元表：

• setmetatable(table,metatable): 对指定 table 设置元表(metatable)，如果元表(metatable)中存在 __metatable 键值，setmetatable 会失败。
• getmetatable(table): 返回对象的元表(metatable)。

如何对指定的表设置元表：

mytable = {}                          -- 普通表
mymetatable = {}                      -- 元表
setmetatable(mytable,mymetatable)     -- 把 mymetatable 设为 mytable 的元表
------------------------------------------------------ 以上代码也可以直接写成一行：
mytable = setmetatable({},{})
------------------------------------------------------ 以下为返回对象元表：
getmetatable(mytable)                 -- 这会返回 mymetatable

__index 元方法

这是 metatable 最常用的键。
当你通过键来访问 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。

$ lua
Lua 5.3.0  Copyright (C) 1994-2015 Lua.org, PUC-Rio
> other = { foo = 3 }
> t = setmetatable({}, { __index = other })
> t.foo
3
> t.bar
nil

如果__index包含一个函数的话，Lua就会调用那个函数，table和键会作为参数传递给函数。
__index 元方法查看表中元素是否存在，如果不存在，返回结果为 nil；如果存在则由 __index 返回结果。

mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, {
  __index = function(mytable, key)
    if key == "key2" then
      return "metatablevalue"
    else
      return nil
    end
  end
})

print(mytable.key1,mytable.key2)
------------------------------------------------------
value1    metatablevalue

总结

Lua 查找一个表元素时的规则，其实就是如下 3 个步骤:

• 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。

  __newindex 元方法

  __newindex 元方法用来对表更新，__index则用来对表访问 。
  当你给表的一个缺少的索引赋值，解释器就会查找__newindex 元方法：如果存在则调用这个函数而不进行赋值操作。
  以下实例演示了 __newindex 元方法的应用：

  mymetatable = {}
  mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, { __newindex = mymetatable })
  
  print(mytable.key1)
  
  mytable.newkey = "新值2"
  print(mytable.newkey,mymetatable.newkey)
  
  mytable.key1 = "新值1"
  print(mytable.key1,mymetatable.key1)
  ------------------------------------------------------
  value1
  nil    新值2
  新值1    nil

  以上实例中表设置了元方法 __newindex，在对新索引键（newkey）赋值时（mytable.newkey = “新值2”），会调用元方法，而不进行赋值。而如果对已存在的索引键（key1），则会进行赋值，而不调用元方法 __newindex。
  以下实例使用了 rawset 函数来更新表：

  mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, {
      __newindex = function(mytable, key, value)
          rawset(mytable, key, "\""..value.."\"")
      end
  })
  
  mytable.key1 = "new value"
  mytable.key2 = 4
  
  print(mytable.key1,mytable.key2)
  ------------------------------------------------------
  new value    "4"

  为表添加操作符

  以下实例演示了两表相加操作：

  -- 计算表中最大值，table.maxn在Lua5.2以上版本中已无法使用
  -- 自定义计算表中最大键值函数 table_maxn，即计算表的元素个数
  function table_maxn(t)
      local mn = 0
      for k, v in pairs(t) do
          if mn < k then
              mn = k
          end
      end
      return mn
  end
  
  -- 两表相加操作
  mytable = setmetatable({ 1, 2, 3 }, {
    __add = function(mytable, newtable)
      for i = 1, table_maxn(newtable) do
        table.insert(mytable, table_maxn(mytable)+1,newtable[i])
      end
      return mytable
    end
  })
  
  secondtable = {4,5,6}
  
  mytable = mytable + secondtable
  for k,v in ipairs(mytable) do
  	print(k,v)
  end
  ------------------------------------------------------
  1    1
  2    2
  3    3
  4    4
  5    5
  6    6

  __add 键包含在元表中，并进行相加操作。 表中对应的操作列表如下：(注意：__是两个下划线)

模式 描述
__add 对应的运算符 ‘+’.
__sub 对应的运算符 ‘-‘.
__mul 对应的运算符 ‘*’.
__div 对应的运算符 ‘/‘.
__mod 对应的运算符 ‘%’.
__unm 对应的运算符 ‘-‘.
__concat 对应的运算符 ‘..’.
__eq 对应的运算符 ‘==’.
__lt 对应的运算符 ‘<’.
__le 对应的运算符 ‘<=’.

__call 元方法

__call 元方法在 Lua 调用一个值时调用。以下实例演示了计算表中元素的和：

-- 计算表中最大值，table.maxn在Lua5.2以上版本中已无法使用
-- 自定义计算表中最大键值函数 table_maxn，即计算表的元素个数
function table_maxn(t)
    local mn = 0
    for k, v in pairs(t) do
        if mn < k then
            mn = k
        end
    end
    return mn
end

-- 定义元方法__call
mytable = setmetatable({10}, {
  __call = function(mytable, newtable)
        sum = 0
        for i = 1, table_maxn(mytable) do
                sum = sum + mytable[i]
        end
    for i = 1, table_maxn(newtable) do
                sum = sum + newtable[i]
        end
        return sum
  end
})
newtable = {10,20,30}
print(mytable(newtable))
------------------------------------------------------
70

__tostring 元方法

__tostring 元方法用于修改表的输出行为。以下实例我们自定义了表的输出内容：

mytable = setmetatable({ 10, 20, 30 }, {
  __tostring = function(mytable)
    sum = 0
    for k, v in pairs(mytable) do
                sum = sum + v
        end
    return "表所有元素的和为 " .. sum
  end
})
print(mytable)
------------------------------------------------------
表所有元素的和为 60

Lua 协同程序(coroutine)

Lua 协同程序(coroutine)与线程比较类似：拥有独立的堆栈，独立的局部变量，独立的指令指针，同时又与其它协同程序共享全局变量和其它大部分东西。

线程和协同程序区别

线程与协同程序的主要区别在于，一个具有多个线程的程序可以同时运行几个线程，而协同程序却需要彼此协作的运行。
在任一指定时刻只有一个协同程序在运行，并且这个正在运行的协同程序只有在明确的被要求挂起的时候才会被挂起。
协同程序有点类似同步的多线程，在等待同一个线程锁的几个线程有点类似协同。

基本语法

• coroutine.create()
  创建 coroutine，返回 coroutine， 参数是一个函数，当和 resume 配合使用的时候就唤醒函数调用
• coroutine.resume()
  重启 coroutine，和 create 配合使用
• coroutine.yield()
  挂起 coroutine，将 coroutine 设置为挂起状态，这个和 resume 配合使用能有很多有用的效果
• coroutine.status()
  查看 coroutine 的状态
  注：coroutine 的状态有三种：dead，suspended，running，具体什么时候有这样的状态请参考下面的程序
• coroutine.wrap()
  创建 coroutine，返回一个函数，一旦你调用这个函数，就进入 coroutine，和 create 功能重复
• coroutine.running()
  返回正在跑的 coroutine，一个 coroutine 就是一个线程，当使用running的时候，就是返回一个 corouting 的线程号

  -- coroutine_test.lua 文件
  co = coroutine.create(
      function(i)
          print(i);
      end
  )
   
  coroutine.resume(co, 1)   -- 1
  print(coroutine.status(co))  -- dead
   
  print("----------")
   
  co = coroutine.wrap(
      function(i)
          print(i);
      end
  )
   
  co(1)
   
  print("----------")
   
  co2 = coroutine.create(
      function()
          for i=1,10 do
              print(i)
              if i == 3 then
                  print(coroutine.status(co2))  --running
                  print(coroutine.running()) --thread:XXXXXX
              end
              coroutine.yield()
          end
      end
  )
   
  coroutine.resume(co2) --1
  coroutine.resume(co2) --2
  coroutine.resume(co2) --3
   
  print(coroutine.status(co2))   -- suspended
  print(coroutine.running())
   
  print("----------")
  ------------------------------------------------------
  1
  dead
  ----------
  1
  ----------
  1
  2
  3
  running
  thread: 0x7fb801c05868    false
  suspended
  thread: 0x7fb801c04c88    true
  ----------

  coroutine.running就可以看出来,coroutine在底层实现就是一个线程。
  当create一个coroutine的时候就是在新线程中注册了一个事件。
  当使用resume触发事件的时候，create的coroutine函数就被执行了，当遇到yield的时候就代表挂起当前线程，等候再次resume触发事件。
  接下来我们分析一个更详细的实例：

  function foo (a)
      print("foo 函数输出", a)
      return coroutine.yield(2 * a) -- 返回  2*a 的值
  end
   
  co = coroutine.create(function (a , b)
      print("第一次协同程序执行输出", a, b) -- co-body 1 10
      local r = foo(a + 1)
       
      print("第二次协同程序执行输出", r)
      local r, s = coroutine.yield(a + b, a - b)  -- a，b的值为第一次调用协同程序时传入
       
      print("第三次协同程序执行输出", r, s)
      return b, "结束协同程序"                   -- b的值为第二次调用协同程序时传入
  end)
         
  print("main", coroutine.resume(co, 1, 10)) -- true, 4
  print("--分割线----")
  print("main", coroutine.resume(co, "r")) -- true 11 -9
  print("---分割线---")
  print("main", coroutine.resume(co, "x", "y")) -- true 10 end
  print("---分割线---")
  print("main", coroutine.resume(co, "x", "y")) -- cannot resume dead coroutine
  print("---分割线---")
  ------------------------------------------------------
  第一次协同程序执行输出    1    10
  foo 函数输出    2
  main    true    4
  --分割线----
  第二次协同程序执行输出    r
  main    true    11    -9
  ---分割线---
  第三次协同程序执行输出    x    y
  main    true    10    结束协同程序
  ---分割线---
  main    false    cannot resume dead coroutine
  ---分割线---

  以上实例接下如下：
• 调用resume，将协同程序唤醒,resume操作成功返回true，否则返回false；
• 协同程序运行；
• 运行到yield语句；
• yield挂起协同程序，第一次resume返回；（注意：此处yield返回，参数是resume的参数）
• 第二次resume，再次唤醒协同程序；（注意：此处resume的参数中，除了第一个参数，剩下的参数将作为yield的参数）
• yield返回；
• 协同程序继续运行；
• 如果使用的协同程序继续运行完成后继续调用 resume方法则输出：cannot resume dead coroutine
  resume和yield的配合强大之处在于，resume处于主程中，它将外部状态（数据）传入到协同程序内部；而yield则将内部的状态（数据）返回到主程中。

  Lua 垃圾回收

  Lua 采用了自动内存管理。 这意味着你不用操心新创建的对象需要的内存如何分配出来， 也不用考虑在对象不再被使用后怎样释放它们所占用的内存。
  Lua 运行了一个垃圾收集器来收集所有死对象 （即在 Lua 中不可能再访问到的对象）来完成自动内存管理的工作。 Lua 中所有用到的内存，如：字符串、表、用户数据、函数、线程、 内部结构等，都服从自动管理。
  Lua 实现了一个增量标记-扫描收集器。 它使用这两个数字来控制垃圾收集循环： 垃圾收集器间歇率和垃圾收集器步进倍率。 这两个数字都使用百分数为单位 （例如：值 100 在内部表示 1 ）。
  垃圾收集器间歇率控制着收集器需要在开启新的循环前要等待多久。 增大这个值会减少收集器的积极性。 当这个值比 100 小的时候，收集器在开启新的循环前不会有等待。 设置这个值为 200 就会让收集器等到总内存使用量达到 之前的两倍时才开始新的循环。
  垃圾收集器步进倍率控制着收集器运作速度相对于内存分配速度的倍率。 增大这个值不仅会让收集器更加积极，还会增加每个增量步骤的长度。 不要把这个值设得小于 100 ， 那样的话收集器就工作的太慢了以至于永远都干不完一个循环。 默认值是 200 ，这表示收集器以内存分配的”两倍”速工作。
  如果你把步进倍率设为一个非常大的数字 （比你的程序可能用到的字节数还大 10% ）， 收集器的行为就像一个 stop-the-world 收集器。 接着你若把间歇率设为 200 ， 收集器的行为就和过去的 Lua 版本一样了： 每次 Lua 使用的内存翻倍时，就做一次完整的收集。

  垃圾回收器函数

  Lua 提供了以下函数collectgarbage ([opt [, arg]])用来控制自动内存管理:
• collectgarbage(“collect”): 做一次完整的垃圾收集循环。通过参数 opt 它提供了一组不同的功能：
• collectgarbage(“count”): 以 K 字节数为单位返回 Lua 使用的总内存数。 这个值有小数部分，所以只需要乘上 1024 就能得到 Lua 使用的准确字节数（除非溢出）。
• collectgarbage(“restart”): 重启垃圾收集器的自动运行。
• collectgarbage(“setpause”): 将 arg 设为收集器的 间歇率。 返回 间歇率 的前一个值。
• collectgarbage(“setstepmul”): 返回 步进倍率 的前一个值。
• collectgarbage(“step”): 单步运行垃圾收集器。 步长”大小”由 arg 控制。 传入 0 时，收集器步进（不可分割的）一步。 传入非 0 值， 收集器收集相当于 Lua 分配这些多（K 字节）内存的工作。 如果收集器结束一个循环将返回 true 。
• collectgarbage(“stop”): 停止垃圾收集器的运行。 在调用重启前，收集器只会因显式的调用运行。

以下演示了一个简单的垃圾回收实例:

mytable = {"apple", "orange", "banana"}

print(collectgarbage("count"))

mytable = nil

print(collectgarbage("count"))

print(collectgarbage("collect"))

print(collectgarbage("count"))
------------------------------------------------------
执行以上程序，输出结果如下(注意内存使用的变化)：
20.9560546875
20.9853515625
0
19.4111328125

Lua面向对象

面向对象特征

1） 封装：指能够把一个实体的信息、功能、响应都装入一个单独的对象中的特性。
2） 继承：继承的方法允许在不改动原程序的基础上对其进行扩充，这样使得原功能得以保存，而新功能也得以扩展。这有利于减少重复编码，提高软件的开发效率。
3） 多态：同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果。在运行时，可以通过指向基类的指针，来调用实现派生类中的方法。
4） 抽象：抽象(Abstraction)是简化复杂的现实问题的途径，它可以为具体问题找到最恰当的类定义，并且可以在最恰当的继承级别解释问题。

Lua 中面向对象

我们知道，对象由属性和方法组成。LUA中最基本的结构是table，所以需要用table来描述对象的属性。
lua 中的 function 可以用来表示方法。那么LUA中的类可以通过 table + function 模拟出来。
至于继承，可以通过 metetable 模拟出来（不推荐用，只模拟最基本的对象大部分实现够用了）。
Lua 中的表不仅在某种意义上是一种对象。像对象一样，表也有状态（成员变量）；也有与对象的值独立的本性，特别是拥有两个不同值的对象（table）代表两个不同的对象；一个对象在不同的时候也可以有不同的值，但他始终是一个对象；与对象类似，表的生命周期与其由什么创建、在哪创建没有关系。对象有他们的成员函数，表也有：

Account = {balance = 0}
function Account.withdraw (v)
    Account.balance = Account.balance - v
end
------------------------------------------------------
这个定义创建了一个新的函数，并且保存在Account对象的withdraw域内，下面我们可以这样调用：
Account.withdraw(100.00)

一个简单实例

以下简单的类包含了三个属性： area, length 和 breadth，printArea方法用于打印计算结果：

-- 元类
Rectangle = {area = 0, length = 0, breadth = 0}

-- 派生类的方法 new
function Rectangle:new (o,length,breadth)
  o = o or {}
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  self.length = length or 0
  self.breadth = breadth or 0
  self.area = length*breadth;
  return o
end

-- 派生类的方法 printArea
function Rectangle:printArea ()
  print("矩形面积为 ",self.area)
end

创建对象

创建对象是为类的实例分配内存的过程。每个类都有属于自己的内存并共享公共数据。

r = Rectangle:new(nil,10,20)

访问属性

我们可以使用点号(.)来访问类的属性：

print(r.length)

访问成员函数

我们可以使用冒号 : 来访问类的成员函数：

r:printArea()

内存在对象初始化时分配。

完整实例

以下我们演示了 Lua 面向对象的完整实例：

-- 元类
Shape = {area = 0}

-- 基础类方法 new
function Shape:new (o,side)
  o = o or {}
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  side = side or 0
  self.area = side*side;
  return o
end

-- 基础类方法 printArea
function Shape:printArea ()
  print("面积为 ",self.area)
end

-- 创建对象
myshape = Shape:new(nil,10)

myshape:printArea()
------------------------------------------------------
面积为     100

Lua 继承

继承是指一个对象直接使用另一对象的属性和方法。可用于扩展基础类的属性和方法。
以下演示了一个简单的继承实例：

-- Meta class
Shape = {area = 0}
-- 基础类方法 new
function Shape:new (o,side)
  o = o or {}
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  side = side or 0
  self.area = side*side;
  return o
end
-- 基础类方法 printArea
function Shape:printArea ()
  print("面积为 ",self.area)
end
------------------------------------------------------
接下来的实例，Square 对象继承了 Shape 类:
Square = Shape:new()
-- Derived class method new
function Square:new (o,side)
  o = o or Shape:new(o,side)
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  return o
end

完整实例

以下实例我们继承了一个简单的类，来扩展派生类的方法，派生类中保留了继承类的成员变量和方法：

-- Meta class
Shape = {area = 0}
-- 基础类方法 new
function Shape:new (o,side)
  o = o or {}
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  side = side or 0
  self.area = side*side;
  return o
end
-- 基础类方法 printArea
function Shape:printArea ()
  print("面积为 ",self.area)
end

-- 创建对象
myshape = Shape:new(nil,10)
myshape:printArea()

Square = Shape:new()
-- 派生类方法 new
function Square:new (o,side)
  o = o or Shape:new(o,side)
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  return o
end

-- 派生类方法 printArea
function Square:printArea ()
  print("正方形面积为 ",self.area)
end

-- 创建对象
mysquare = Square:new(nil,10)
mysquare:printArea()

Rectangle = Shape:new()
-- 派生类方法 new
function Rectangle:new (o,length,breadth)
  o = o or Shape:new(o)
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  self.area = length * breadth
  return o
end

-- 派生类方法 printArea
function Rectangle:printArea ()
  print("矩形面积为 ",self.area)
end

-- 创建对象
myrectangle = Rectangle:new(nil,10,20)
myrectangle:printArea()
------------------------------------------------------
面积为     100
正方形面积为     100
矩形面积为     200