程序结构与基本语法

1. 变量与赋值 (Variables)

Lua 是动态类型语言，变量无需声明类型，类型在运行时确定。

1.1 变量类型

1.2 赋值操作

1.2.1 基本赋值

 -
 local name = "Lua"
 local version = 5.4
 -
 local a, b = 10, 20
 print(a, b) -- 10 20
 -
 local x, y = 1, 2
 x, y = y, x
 print(x, y) -- 2 1
 -
 local _, value = string.find("Hello Lua", "Lua")
 print(value) -- 7

1.2.2 表赋值

 -
 local person = {
  name = "John",
  age = 30,
  address = {
  street = "Main St",
  city = "New York"
  }
 }
 -
 print(person.name) -- John
 print(person["age"]) -- 30
 print(person.address.city) -- New York

1.3 作用域

1.3.1 局部变量作用域

 -
 global_var = "global"
 function test()
  -- 函数作用域
  local local_var = "local"
  print(local_var) -- local
  print(global_var) -- global
 end
 test()
 print(global_var) -- global
 -

1.3.2 块作用域

 local x = 10
 print(x) -- 10
 if  then
  local x = 20
  print(x) -- 20
 end
 print(x) -- 10

1.4 变量查找规则

1. 首先在当前作用域查找局部变量
2. 然后在包含当前作用域的外部作用域查找
3. 最后在全局表 _G 中查找
4. 如果都找不到，返回 nil

2. 注释规范 (Comments)

2.1 单行注释

 -
 local x = 10 -- 行尾注释

2.2 多行注释

 -
 可以跨越多行
 -
 可以跨越多行
 -
 -

2.3 文档注释

 -
  功能描述: 计算两个数的和
  参数: a (number) - 第一个数
  b (number) - 第二个数
  返回值: (number) - 两个数的和
 -
  功能描述: 计算两个数的和
  参数: a (number) - 第一个数
  b (number) - 第二个数
  返回值: (number) - 两个数的和
 -
 function add(a, b)
  return a + b
 end

3. 控制流 (Control Flow)

3.1 条件分支

3.1.1 if 语句

 local score = 85
 if score >= 90 then
  print("优秀")
 elseif score >= 80 then
  print("良好")
 elseif score >= 60 then
  print("及格")
 else
  print("不及格")
 end

3.1.2 嵌套 if

 local age = 25
 local gender = "male"
 if age >= 18 then
  if gender == "male" then
  print("成年男性")
  else
  print("成年女性")
  end
 else
  print("未成年人")
 end

3.2 循环结构

3.2.1 while 循环

 local i = 1
 while i <= 5 do
  print(i)
  i = i + 1
 end
 -

3.2.2 repeat-until 循环

 local i = 1
 repeat
  print(i)
  i = i + 1
 until i > 5
 -

3.2.3 数值 for 循环

 -
 -
 for i = 1, 5 do
  print(i)
 end
 -
 -
 for i = 5, 1, -1 do
  print(i)
 end
 -
 -
 for i = 1, 10, 2 do
  print(i)
 end
 -

3.2.4 泛型 for 循环

 -
 local fruits = {"apple", "banana", "orange"}
 for index, value in ipairs(fruits) do
  print(index, value)
 end
 -
 -
 -
 -
 local person = {name = "John", age = 30, city = "New York"}
 for key, value in pairs(person) do
  print(key, value)
 end
 -
 -
 -

3.3 流程控制语句

3.3.1 break 语句

 for i = 1, 10 do
  if i == 5 then
  break -- 跳出循环
  end
  print(i)
 end
 -

3.3.2 goto 语句 (Lua 5.2+)

 :
 local i = 1
 while i <= 3 do
  print(i)
  i = i + 1
  if i > 3 then
  goto end_loop
  end
 end
 :
 print("循环结束")
 -
 -

4. 运算符

4.1 算术运算符

4.2 关系运算符

4.3 逻辑运算符

注意: 0 和 "" (空字符串) 在 Lua 中都视为 True。只有 false 和 nil 为假。

4.3.1 短路求值

 -
 print(nil and "hello") -- nil
 print(false and "hello") -- false
 print("hello" and "world") -- world
 -
 print(nil or "hello") -- hello
 print(false or "hello") -- hello
 print("hello" or "world") -- hello
 -
 local name = input_name or "Guest"

4.4 字符串连接运算符

 local str1 = "Hello"
 local str2 = "Lua"
 local result = str1 .. " " .. str2
 print(result) -- Hello Lua

4.5 表访问运算符

 local person = {name = "John", age = 30}
 print(person.name) -- John
 print(person["age"]) -- 30
 local key = "name"
 print(person[key]) -- John

5. 程序结构

5.1 脚本文件结构

 -
 local module = {}
 -
 local private_var = "private"
 -
 function module.public_function()
  -- 函数体
 end
 -
 local function private_function()
  -- 函数体
 end
 -
 return module

5.2 主程序结构

 -
 local math = require("math")
 -
 app_VERSION = "1.0.0"
 -
 function main()
  print("Hello, Lua!")
  -- 程序逻辑
 end
 -
 if arg and arg[0] == debug.getinfo(1, "S").source:sub(2) then
  main()
 end

6. 错误处理

6.1 错误抛出

 -
 error("发生错误")
 -
 if not value then
  error("值不能为空")
 end

6.2 错误捕获

 -
 local success, result = pcall(function()
  return 10 / 0
 end)
 if success then
  print("成功:", result)
 else
  print("错误:", result)
 end
 -
 local function error_handler(err)
  return "错误处理: " .. err
 end
 local success, result = xpcall(function()
  return 10 / 0
 end, error_handler)
 print(success, result)

7. 最佳实践

7.1 代码风格

• 缩进: 使用 4 个空格或 1 个制表符
• 命名规范:
• 变量名: 小写字母，单词间用下划线分隔 (local user_name)
• 函数名: 小写字母，单词间用下划线分隔 (function calculate_total())
• 常量: 大写字母，单词间用下划线分隔 (local MAX_SIZE = 100)
• 模块名: 小写字母，单词间用下划线分隔 (local utils = require("utils"))
• 代码组织:
• 相关代码放在一起
• 使用空行分隔不同逻辑块
• 函数不要过长，保持单一职责

7.2 性能优化

• 使用局部变量:

 local print = print
 local math = math
 local table = table

• 避免全局变量:
• 全局变量访问速度较慢
• 容易造成命名冲突
• 字符串连接:
• 对于大量字符串连接，使用 table.concat

 local parts = {}
 for i = 1, 1000 do
 parts[#parts + 1] = tostring(i)
 end
 local result = table.concat(parts, ", ")

7.3 常见陷阱

• 变量作用域:
• 忘记使用 local 关键字，导致变量泄漏到全局作用域
• 局部变量在块结束后不可访问
• 类型判断:
• Lua 是动态类型语言，注意类型检查
• 使用 type() 函数检查变量类型
• 表索引:
• Lua 表索引从 1 开始，不是 0
• 避免使用 nil 作为表索引
• 逻辑判断:
• 只有 false 和 nil 为假，其他值都为真
• 空字符串 "" 和数字 0 都是真

8. 代码示例

8.1 温度转换

 -
 -
 function celsius_to_fahrenheit(celsius)
  return (celsius * 9/5) + 32
 end
 -
 function fahrenheit_to_celsius(fahrenheit)
  return (fahrenheit - 32) * 5/9
 end
 -
 local c = 25
 local f = celsius_to_fahrenheit(c)
 print(c .. "°C = " .. f .. "°F")
 f = 77
 c = fahrenheit_to_celsius(f)
 print(f .. "°F = " .. c .. "°C")

8.2 阶乘计算

 -
 -
 function factorial(n)
  if n == 0 or n == 1 then
  return 1
  else
  return n * factorial(n - 1)
  end
 end
 -
 for i = 0, 10 do
  print(i .. "! = " .. factorial(i))
 end

8.3 斐波那契数列

 -
 -
 function fibonacci(n)
  if n == 0 then
  return 0
  elseif n == 1 then
  return 1
  else
  return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)
  end
 end
 -
 function fibonacci_iterative(n)
  if n == 0 then
  return 0
  elseif n == 1 then
  return 1
  end
  local a, b = 0, 1
  for i = 2, n do
  a, b = b, a + b
  end
  return b
 end
 -
 print("递归方法:")
 for i = 0, 10 do
  print("fib(" .. i .. ") = " .. fibonacci(i))
 end
 print("迭代方法:")
 for i = 0, 10 do
  print("fib(" .. i .. ") = " .. fibonacci_iterative(i))
 end

更新日志 (Changelog)

• 2026-04-05: 拆分并细化 Lua 基础语法细节。
• 2026-04-05: 扩写内容，增加详细的变量、注释、控制流、运算符、程序结构、错误处理、最佳实践和代码示例等内容。