Lua表达式总结

表达式用于表示值。Lua的表达式中可以包含数字常量、字面字符串、变量、一元和二元操作符及函数调用。另外有别于传统的是，表达式中还可以包括函数定义和table构造式。

1、算术操作符

Lua支持常规的算术操作符有：

操作符

作用

+

加法

-

减法

*

乘法

/

除法

^

指数

%

取模

-

负号

例如：

x^0.5               --计算x的平方根
x^(-1/3)              --计算x立方根的倒数
a % b == a - floor(a/b)*b     -- 取模操作符定义规则
x % 1               -- 结果是x的小数部分
x - x%1               --结果是x的整数部分
x-x%0.01              --x精确到小数点后两位的结果

x = math.pi
print(x - x%0.01)         -- 3.14

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2、关系操作符

Lua提供了如下关系操作符：

操作符

作用

​​>​​

大于

​​<​​

小于

​​>=​​

大于等于

​​<=​​

小于等于

​​==​​

等于

​​~=​​

不等于

所有这些操作符的运算结果都是true或false，操作符​​==​​​用于相等性测试，操作符​​~=​​用于不等性测试。这两个操作符可以应用于任意两个值。如果两个值具有不同的类型，Lua就认为他们是不相等的。否则Lua会根据它们的类型来比较两者。特别需要说明的是，nil只与其自身相等。

对于table、userdata和函数，Lua是作引用比较的，也就是说，只有当它们引用同一个对象时，才认为它们相等，例如：

a = {}
a.x = 1
a.y = 0

b = {}
b.x = 1
b.y = 0

c = a

-- 结果
a == c
a ~=

只能对两个数字或字符串作大小性比较。Lua是按照字母升序比较字符串的，具体的字母次序取决于对Lua的区域设置。例如，若将区域设置为"European Latin-1"，那么会得到"acai"<“acaz”。而数字和字符串之外的其他类型只能进行相等性或不等性比较。

当对两个不同类型的值做比较时，要格外小心。“0”和0是不同的，此外 2<15显然是true，但“2”<"15"却是false（因为是按照字母次序来比较的）。为了避免类型不一致的比较，Lua会在遇到字符串和数字的大小比较时引发一个错误，例如2<"15"就会导致这种错误。

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3、逻辑操作符

Lua提供了如下的逻辑操作符：

操作符

作用

and

与

or

或

not

非

与条件控制语句一样，所有的逻辑操作符将false和nil视为假，而将其他的任何东西视为真。

Lua与C语言中的逻辑操作符不同，C语言中是返回true或false，而Lua中是返回操作数。

对于操作符and来说，如果它的第一个操作数为假，就返回第一个操作数，不然返回第二个操作数；

对于操作符or来说，如果它的第一个操作数为真，就返回第一个操作数，不然返回第二个操作数；

and和or都使用“短路求值”，也就是说，它们只会在需要是采取评估第二个操作数。

-- 在没有设置x的时候，将其设为一个默认值v
x = x or v
-- 等价于
if not x then
    x = v
end

-- a and b or c  类似于C中的三目运算符a ? b : c
max = (x>y) and x or

若x>y，则and的第一个操作数为真，那么and运算的结果就是其第二个操作数x，而x是一个永远为真的表达式（因为它是一个数字）。然后or运算的结果就是其第一个操作数x。

若x>y为假的时候，and表达式为假，因此or运算的结果就是其第二个操作数y。

操作符not永远只返回true或false

print(not nil)    --true
print(not false)  --true
print(not 0)    --false
print(not not nil)  --false

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4、字符串连接

Lua中连接两个字符串，可以使用操作符"…"（两个点）。如果其任意一个操作数是数字的话，Lua会将这个数字转换成一个字符串（数字和字符串连接符用空格隔开），例如：

print("Hello" .. "World")   -- Hello World
print(0 .. 1)         -- 01

Lua中的字符串是不可变的值。连接操作符只会创建一个新字符串，而不会对其操作数进行任何修改：

a = "Hello"
print(a .. "World")     -- Hello World
print(a)          -- Hello

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5、优先级

Lua操作符的优先级如下表所示（从高到底）

^

not、#、-（一元）

*、/、%

+、-

…

<、>、<=、>=、==、~=

and

or

在二元操作符中，除了指数操作符"^"和连接操作符“…”是“右结合”的，所有其他操作符都是“左结合”的。下例中左边的表达式等价于右边的表达式：

a+i < b/2+1    <-->  (a+i) < ((b/2)+1)  
5+x^2*8     <-->  5+((x^2)*8)
a < y and y <= z  <-->  (a < y) and (y <= z)
-x^2    <-->    -(x^2)
x^y^z   <-->    x^(y^z)

若不确定某些操作符的优先级时，就应显示地用括号来指定所期望的运算次序。

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6、table构造式

构造式是用于创建和初始化table的表达式，这是Lua特有的一种表达式，并且也是Lua中最有用、最通用的机制之一。

最简单的构造式就是空构造式，用于穿件一个空table。构造式还可以用于初始化数组。例如：

days = {"Sunday","Monday","Tuesday","Wednesday","Thursday","Friday","Saturday"}

print(days[4])    -- Wednesday

Lua还提供了一种特殊的语法用于初始化记录风格的table：

a = {x=10,y=20}
-- 等价于
a = {}
a.x = 10
a.y = 20

无论使用哪种方式来创建table，都可以在table创建之后添加或删除其中的某些字段：

w = {x=0,y=0,label="console"}
x = {math.sin(0),math.sin(1),math.sin(2)}
w[1] = "another field"    -- 添加key 1到table w
x.f = w           -- 添加key "f"到table x
print(w["x"])       -- 0
print(w[1])         -- another field
print(x.f[1])       -- another field
w.x = nil         -- 删除字段"x"

用table实现一个链表：

list = nil
for line in io.lines() do
    list = {value = line, next = list}
end

这段代码从标准输入中读取每行的内容，然后将每行按相反的次序存储到一个链表中。链表的每个节点都是一个table，table中含有两个字段：value（每行的内容）和next（指向下一个结点的引用）。以下代码遍历了该链表，并打印其内容：

local l = list
while l do
    print(l.value)
    l = l.next
end

上例虽有一定的教学意义，但在真是的Lua程序中很少会用到链表，列表数据一般是通过数组来实现的。

将记录风格的初始化与列表风格的初始化混合在一个构造式中使用：

polyline = {
    color="blue", thickness=2, npoints=4,
    {x=0, y=0},
    {x=-10, y=0},
    {x=-10, y=1},
    {x=0, y=1}
}

print(polyline[2].x)        -- -10
print(polyline[4].y)        -- 1

上例演示了如何通过嵌套的构造式来表示复杂的数据结构，每个polyline[i]元素都是一个table，表示一条记录，其中{x=0, y=0}是polyline[1]。

这两种风格的构造式各有其限制。例如，不能使用负数的索引，也不能用运算符作为记录的字段名。为了满足这些要求，Lua还提供了一种更通用的格式。这种格式允许在方括号之间，显示地用一个表达式来初始化索引值：

opnames = {["+"] = "add",["-"] = "sub",
       ["*"] = "mul",["/"] = "div"}
i = 20; s="-"
a = {[i+0] = s,[i+1] = s..s,[i+2]=s..s..s}

print(opnames[s]) --> sub
print(a[22])    --> ---

这种语法看似烦琐一点，但却非常灵活。无论是列表风格的初始化，还是记录风格的初始化，其实都是这种通用语法特例。构造式{x=0, y=0}等价于{[“x”]=0, [“y”]=0}，构造式{“r”,“g”,“b”}等价于{[1]=“r”, [2]=“g”, [3]=“b”}。

对于某些情况如果真的需要以0作为一个数组的起始索引的话，通过这种语法也可以轻松做到：

days = {[0]="Sunday","Monday","Tuesday","Wednesday","Thursday","Friday","Saturday"}

现在第一个值“Sunday”的索引就为0了。这个索引0并不影响其他元素，“Monday”照常索引为1，因为它是构造式中列表风格的第一个值，后续其他值的索引依次递增。但无论是否使用这种初始化语法，都不推荐在Lua中以0作为数组的起始索引。大多数内建函数都假设数组起始于索引1，若遇到以索引0开始的数组，它们就无法进行正确地处理了。

可以在最后一个元素后面写一个逗号，这个特性是可选的，也是合法的：

a = {[1]="red", [2]="green", [3]="blue", }

在构造式中还可以用分号代替逗号，通常会将分号用于分隔构造式中不同的成分，例如将列表部分与记录部分明显地区分开：

{x=10, y=45; "one", "two", "three"}