Lua 教學

Lua 是一種相當普遍使用的內嵌式語言，很適合配合使用其它程式語言（例如 C 或 C++）所寫的程式。例如，遊戲可以利用 Lua 來描述其場景的行為（比如說，當玩家打開某個箱子時，會發生什麼事）。這樣可以把場景的描述和遊戲程式本身分開，而且也讓一般對程式語言不熟悉的人更容易去設計遊戲的場景。

因為 Lua 的主要目的之一是要讓對程式設計不熟悉的人也能使用，因此它的設計相當單純，適合一般人學習。這篇文章就是針對一般的、沒有程式設計背景的人所寫的。

Lua 是由巴西里約熱內盧天主教大學（PUC-Rio）的 Roberto Ierusalimschy、Luiz Henrique de Figueiredo、和 Waldemar Celes 在 1993 年開發出來的，到現在已經發展至第五版。

安裝 Lua

如果你的系統上並沒有安裝 Lua，可以請熟悉的朋友幫你安裝。Lua 是一個開放原始碼的程式，而且免費提供給任何用途（包括商業和非商業用途），原始碼可以從 Lua 的網站下載。這裡也提供一個可以在 Windows 下執行的 Lua（使用 Visual C++ 2005 編譯），可以從這裡下載。

如果使用本站提供的 Lua 版本，則其執行檔會在 bin 目錄中（例如，如果將檔案解壓縮至 C:\lua 目錄中，則執行檔會在 C:\lua\bin 裡面）。在 x64 目錄裡面有 64 bits 版的執行檔，提供給 64 bits Windows 的使用者使用（64 bits Windows 的使用者仍可以執行一般 32 bits 版本的執行檔）。

Hello, world!

Lua 提供了一個「互動式」的模式，可以讓使用者快速測試一些東西，也適合用來學習 Lua。要使用這個互動式的模式，只要直接執行 lua 即可。以 Windows 系統為例：

C:\lua\bin> lua
Lua 5.1.2  Copyright (C) 1994-2007 Lua.org, PUC-Rio
>

這時就可以開始輸入 Lua 的程式了。我們先以一個最簡單也最傳統的例子：顯示 Hello, world!：

print("Hello, world!")

輸入上面這行指令，並按下 enter 鍵之後，Lua 應該會印出 Hello, world!。

print 是一個 Lua 內建的「函數」（function）。它的功能，就是把它的「參數」（parameter）印出來。函數的參數會用括號 ( ) 括起來。在上面的例子中，"Hello, world!" 就是它的參數。"Hello, world!" 是一個「字串」（string），也就是我們想要印出來的東西。在 Lua 裡面，任何以雙引號 ( " ) 或是單引號 ( ' ) 括住的字都是字串。例如，我們也可以寫：

print('Hello, world!')

也會有同樣的效果。

除了字串以外，一般的程式中最常用的大概就是數字了。同樣的，我們也可以使用 print 函數把數字印出來：

print(100)

它會直接印出 100。

當然，數字可以進行一些運算。Lua 支援標準的加、減、乘、除、負號、和指數運算。要注意的是，在程式語言中，乘法通常是使用星號 ( * ) 表示，而除法則是用斜線 ( / ) 表示，Lua 也不例外。Lua 使用 ^ （鍵盤上 6 上面的符號）來表示指數運算。Lua 的運算方式和一般數學上的運算方式是一樣的（例如先乘除後加減等等）。以下是一個例子：

print(1+1)

會印出 2。更多的例子：

> print(1+2^3*5)
41
> print(1/2)
0.5

變數

到目前為止，我們只把 Lua 當成一個比較複雜一點的計算機而已。當然它的功能不只是這樣而已。這裡要介紹一個觀念，稱為「變數」（variable）。在程式語言中，所謂的「變數」是指一個存放某些資料的地方，用一個名字來表示。以下是一個例子：

> i = 100
> print(i)
100

第一行的 i = 100 表示我們把變數 i 指定一個值，也就是 100。因此，第二行的 print(i) 會把 i 的值印出來，因此它會印出 100。

到目前為止，這似乎沒有什麼特別有趣的地方。不過，「變數」之所以叫「變數」就是因為它的內容是可以修改的：

> i = 200
> print(i)
200
> i = i + 1
> print(i)
201

我們可以把 i 重新指定一個值 200。後面的 i = i + 1 看起來似乎有點奇怪，不過它的意思是說，把 i + 1 的結果指定給 i。因此，i 原本是 200，在執行過 i = i + 1 之後，就會變成 201 了。

變數的值不一定要是一個數字，它也可以是字串。例如：

> i = "Hello, world!"
> print(i)
Hello, world!

在 Lua 中，如果一個字串的內容是一個數字，則它可以像數字一樣進行運算。例如：

> i = "5" + 3
> print(i)
8

不過，如果是其它的字串，例如 "Hello, world!"，把它和數字進行運算，就會產生錯誤訊息。然而，字串也有自己的「運算」。在 Lua 中，可以用 .. （兩個句點）把兩個字串連接起來：

> i = "Hello, "
> j = "world!"
> print(i .. j)
Hello, world!

在這種情形下，我們也可以把數字和字串連接起來，此時數字會自動被轉換成字串：

> print("1+1=" .. 1+1)
1+1=2

在上面的例子中，1+1 先計算出結果 2，然後再和 "1+1=" 這個字串連接起來，因此會得到 "1+1=2" 這個字串。

執行程式

使用互動式的模式來操作 Lua 是很有趣的，但是它不能把輸入的程式保留下來。如果每次要使用某個程式，就要重新輸入一次，就太不方便了。因此，我們也可以把程式儲存成一個檔案，再讓 Lua 去執行。例如，可以用文字編輯器建立一個檔案 hello.lua，內容是：

print("Hello, world!")

然後，執行 Lua，但是加上 hello.lua 作為參數：

C:\lua\bin>lua hello.lua

它會讀取並執行 hello.lua 的內容，也就是印出 Hello, world!，然後結束。如果你還在之前的 Lua 互動式模式裡面的話，可以輸入 os.exit() 結束互動式模式的執行（os.exit() 是一個 Lua 內建的系統函數，它會立刻結束程式的執行）。

我們現在要來寫一個比較有用的程式。這個程式會讀取兩個數字，然後印出這兩個數字的和。建立一個檔案 adder.lua，如下：

io.write("Input A: ")
a = io.read()
io.write("Input B: ")
b = io.read()
io.write("A + B = " .. a+b .. "\n")

這個程式看起來好像有很多新東西，但是其實並不難。

io.write 是一個 Lua 內建的函數，它的功能和 print 非常相似，也是把參數印出來。不過，它有一點不同的地方是，它並不會自動換行。

io.read() 則會讀取鍵盤輸入的內容。因此，a = io.read() 會等使用者輸入一行字，然後把使用者輸入的內容存到 a 裡面。

因此，這個程式的執行過程是：它先印出 Input A: 並等使用者輸入，再印出 Input B: 再等使用者輸入。最後，它把 a + b 的結果印出來。最後一行的字串中最後面的 "\n" 是換行的符號，這是因為 io.write 並不會自動換行，所以把它加在後面才會換行。當然，這裡也可以用 print 函數，因為 print 函數本來就會換行。

要注意的是，io.read 函式傳回的值是字串。所以 a = io.read() 讀到的 a，是一個字串，而不是數字。我們在這裡是利用到了前面提到的，內容是數字的字串，在進行運算時，會自動暫時轉換成數字的這個性質。因此，如果使用者輸入的並不是數字（比如說，他在 Input A: 時輸入 Hello, world!），那麼在執行到 a+b 的時候，就會產生錯誤訊息了。