Lua05运算符、字符串与数组

╰+攻爆jí腚メ 2022-12-28 04:28 73阅读 0赞

### Lua运算符 ###

*  运算符是一个特殊的符号，用于告诉解释器执行特定的数学或逻辑运算。Lua提供了以下几种运算符类型：算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、其他运算符。

#### 算术运算符 ####

设定 A 的值为15，B 的值为 20。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">操作符</th> 
   <th align="left">描述</th> 
   <th align="left">实例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">+</td> 
   <td align="left">加法</td> 
   <td align="left">A + B 输出结果 35 integer</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-</td> 
   <td align="left">减法</td> 
   <td align="left">A - B 输出结果 -5 integer</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">*</td> 
   <td align="left">乘法</td> 
   <td align="left">A * B 输出结果 300 integer</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">/</td> 
   <td align="left">除法</td> 
   <td align="left">A / B 输出结果 0.75 float 。4/2结果2.0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">%</td> 
   <td align="left">取余</td> 
   <td align="left">B % A 输出结果 5 integer</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">//</td> 
   <td align="left">取商</td> 
   <td align="left">B // A 输出结果 1 integer</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">^</td> 
   <td align="left">乘幂</td> 
   <td align="left">A^2 输出结果 225.0 float</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-</td> 
   <td align="left">负号</td> 
   <td align="left">-A 输出结果v -15 integer</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*  \*\*如果想要区分整型值和浮点型值，\*\*可以使用 `math.type()` 函数
 *  Lua 5.3引入整型的主要建议是：开发人员要么选择忽略整型和浮点型二者之间的不同，要么就完整地控制每一个数值的表示。因此， **所有的算术操作符不论操作整型值还是浮点型值，结果都是一样的**
 *  **如果两个操作数都是整型值，则结果也是整型值；否则就是浮点型值** ，当两个操作数的类型不同时，运算之前会先将整型值转换为浮点型值。

#### 关系运算符 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">操作符</th> 
   <th align="left">描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">==</td> 
   <td align="left">等于，检测两个值是否相等，相等返回 true，否则返回 false</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">~=</td> 
   <td align="left">不等于，检测两个值是否相等，相等返回 false，否则返回 true&lt;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">&gt;</td> 
   <td align="left">大于，如果左边的值大于右边的值，返回 true，否则返回 false</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">&lt;</td> 
   <td align="left">小于，如果左边的值大于右边的值，返回 false，否则返回 true</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">&gt;=</td> 
   <td align="left">大于等于，如果左边的值大于等于右边的值，返回 true，否则返回 false</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">&lt;=</td> 
   <td align="left">小于等于， 如果左边的值小于等于右边的值，返回 true，否则返回 false</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*  **Lua关系运算的结果都是boolean类型**
 *  **==、~=说明：** 这两个运算符可以应用于任意两个值， **当这两个值的类型不同时，Lua语言认为它们是不相等的** ；否则，会根据它们的类型再对两者进行比较
 *  **比较数值时永远忽略数值的子类型，** 数值究竟是以整型还是浮点型表示并无区别，只与算术值有关（尽管如此，比较具有相同子类型的数值时效率更高）

#### 逻辑运算符 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>操作符</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>and</td> 
   <td>逻辑与操作符。 如果两边的操作都为 true 则条件为 true。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>or</td> 
   <td>逻辑或操作符。 如果两边的操作任一一个为 true 则条件为 true。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>not</td> 
   <td>逻辑非操作符。与逻辑运算结果相反，如果条件为 true，逻辑非为 false。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 其他运算符 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">操作符</th> 
   <th align="left">描述</th> 
   <th align="left">实例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">…</td> 
   <td align="left">连接两个字符串</td> 
   <td align="left">a…b ，其中 a 为 "Hello " ， b 为 “World”, 输出结果为 “Hello World”。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">#</td> 
   <td align="left">一元运算符，返回字符串或表的长度。</td> 
   <td align="left">#“Hello” 返回 5</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 运算符优先级 ####

从高到低：

^ 
         一元运算符 (not   #     -     ~)
         *     /     //    %
         +     -
         ..
         <<    >>
         &
         ~
         |
         <     >     <=    >=    ~=    ==
         and
         or

除了^和…外所有的二元运算符都是左连接的。

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)

### Lua字符串 ###

*  Lua语言中的字符串 **是一串字节组成的序列。** 在Lua语言中， **字符使用8个比特位来存储**
 *  Lua语言中的字符串 **可以存储包括空字符在内的所有数值代码** ，这意味着我们可以在字符串中存储任意的二进制数据
 *  我们也 **可以使用任意一种编码方式（UTF-8、UTF-16等）来存储Unicode字符串**

#### 字符串常量 ####

*  可以使用一对双引号或者单引号来声明字符串常量

a =  'string'
    a =  "string"

*  双引号和单引号声明字符串是等价的, 引号内的另一种引号不会转义

a =  'this is a "string"'
    a =  "this is a 'string'"

#### 转义字符 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>转义字符</th> 
   <th>意义</th> 
   <th>ASCII码值（十进制）</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>\a</td> 
   <td>响铃(BEL)</td> 
   <td>007</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\b</td> 
   <td>退格(BS) ，将当前位置移到前一列</td> 
   <td>008</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\f</td> 
   <td>换页(FF)，将当前位置移到下页开头</td> 
   <td>012</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\n</td> 
   <td>换行(LF) ，将当前位置移到下一行开头</td> 
   <td>010</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\r</td> 
   <td>回车(CR) ，将当前位置移到本行开头</td> 
   <td>013</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\t</td> 
   <td>水平制表(HT) （跳到下一个TAB位置）</td> 
   <td>009</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\v</td> 
   <td>垂直制表(VT)</td> 
   <td>011</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\</td> 
   <td>代表一个反斜线字符’’’</td> 
   <td>092</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>’</td> 
   <td>代表一个单引号（撇号）字符</td> 
   <td>039</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>"</td> 
   <td>代表一个双引号字符</td> 
   <td>034</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>空字符(NULL)</td> 
   <td>000</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\ddd</td> 
   <td>1到3位八进制数所代表的任意字符</td> 
   <td>三位八进制</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\xhh</td> 
   <td>1到2位十六进制所代表的任意字符</td> 
   <td>二位十六进制</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 字符串长度 ####

*  可以使用长度操作符`#`获取字符串的长度

a = "hello"
    print(#a)				-- 5
    print(#"hello world")	-- 11

#### 字符串拼接 ####

*  可以使用连接操作符`..`来进行字符串连接
 *  如果操作数中有数值，那么会把数值转换为字符串。数字后面使用连接符时，必须要用一个`空格`隔开，否则Lua会把数字后面的第一个.当成小数点。
 *  在Lua中，字符串是不可变变量。字符串连接总是创建一个新字符串，而不会改变原来操作数的字符串。

"aa"..3 .."bb" --aa3bb

#### 多行字符串 ####

*  像常长注释/多行注释一样，可以使用一对双方括号来声明长字符串/多行字符串常量

page = [[ <html> <head> <title> An HTML Page</tile> </head> <body> <a href="http://www.lua.org">Lua</a> </body> </html> ]]
    
    -- 多行字符串的换行有效，换行符\n不会被转义

#### 特殊字符串声明 ####

如下特殊字符串会出现问题：

string = [[ Hello -- [[ 注释 ]]
        World
    ]]
    string = "a=b[c[i]]"
    
    print(string)

*  为了应对这种情况， **可以在左方括号之间加上任意数量的等号** 例如`[===[string]===]`时才会结束

*  \*\*对于注释而言，这种机制也同样使用，\*\*例如可以使用`--[=[]=]`来表示长注释

#### 字符串操作 ####

Lua 提供了很多的方法来支持字符串的操作：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">序号</th> 
   <th align="left">方法 &amp; 用途</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">1</td> 
   <td align="left"><strong>string.upper(argument):</strong> 字符串全部转为大写字母。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">2</td> 
   <td align="left"><strong>string.lower(argument):</strong> 字符串全部转为小写字母。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">3</td> 
   <td align="left"><strong>string.gsub(mainString,findString,replaceString,num)</strong> 在字符串中替换,mainString为要替换的字符串， findString 为被替换的字符，replaceString 要替换的字符，num 替换次数（可以忽略，则全部替换），如：<br><code>&gt; string.gsub("aaaa","a","z",3); zzza 3</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">4</td> 
   <td align="left"><strong>string.find (str, substr, [init, [end]])</strong> 在一个指定的目标字符串中搜索指定的内容(第三个参数为索引),返回其具体位置。不存在则返回 nil。<br><code>&gt; string.find("Hello Lua user", "Lua", 1) 7 9</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">5</td> 
   <td align="left"><strong>string.reverse(arg)</strong> 字符串反转<br><code>&gt; string.reverse("Lua") auL</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">6</td> 
   <td align="left"><strong>string.format(…)</strong> 返回一个类似printf的格式化字符串<br><code>&gt; string.format("the value is:%d",4) the value is:4</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">7</td> 
   <td align="left"><strong>string.char(arg) 和 string.byte(arg[,int])</strong> char 将整型数字转成字符并连接， byte 转换字符为整数值(可以指定某个字符，默认第一个字符)。<br> <code>&gt; string.char(97,98,99,100) abcd</code><br> <code>&gt; string.byte("ABCD",4) 68</code> <br> <code>&gt; string.byte("ABCD") 65</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">8</td> 
   <td align="left"><strong>string.len(arg)</strong> 计算字符串长度。<br><code>string.len("abc") 3</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">9</td> 
   <td align="left"><strong>string.rep(string, n))</strong> 返回字符串string的n个拷贝<br><code>&gt; string.rep("abcd",2) abcdabcd</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">10</td> 
   <td align="left"><strong>…</strong> 链接两个字符串<br><code>&gt; print("hello".."world") helloworld</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">11</td> 
   <td align="left"><strong>string.sub(s, i, j)</strong> ：从字符串s中提取第i个到第j个字符(包括i和j)，索引从1开始。如：<br><code>&gt; string.sub("HelloWorld", 1, 3) Hel</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">12</td> 
   <td align="left"><strong>string.format()</strong> : 格式化的输出，类似于C语言的print()函数</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### Lua数组 ###

*  Lua 数组其实就是使用整数作为索引的表，数组的大小不是固定的， **nil来标记列表的结束**
 *  在Lua语言中， **数组索引一般从1开始** （而不是像C语言一样从0开始），Lua中的其它许多机制也遵循这个管理

#### 一维数组 ####

一维数组是最简单的数组，其逻辑结构是线性表。一维数组可以用for循环出数组中的元素，如下实例

a = { }
     
    -- 先输入5个元素
    for i = 1, 5 do
        a[i] = io.read()
    end
     
    -- 打印5个元素
    for i = 1, 10 do
        print(a[i])
    end

#### 多维数组 ####

多维数组即数组中包含数组或一维数组的索引键对应一个数组。

以下是一个三行三列的阵列多维数组：

-- 初始化数组
    array = { }
    for i=1,3 do
       array[i] = { }
          for j=1,3 do
             array[i][j] = i*j
          end
    end
    
    -- 访问数组
    for i=1,3 do
       for j=1,3 do
          print(array[i][j])
       end
    end

不同索引键的三行三列阵列多维数组：

-- 初始化数组
    array = { }
    maxRows = 3
    maxColumns = 3
    for row=1,maxRows do
       for col=1,maxColumns do
          array[row*maxColumns +col] = row*col
       end
    end
    
    -- 访问数组
    for row=1,maxRows do
       for col=1,maxColumns do
          print(array[row*maxColumns +col])
       end
    end

结果均为：

1
    2
    3
    2
    4
    6
    3
    6
    9