1 简介
由 clean C 实现。需要被宿主程序调用，可以注入 C 函数。
2 语法
采用基于 BNF 的语法规则。
2.1 语法约定
Lua 对大小写敏感。
2.1.1 保留关键字
C 语言中没有的关键字有：
and elseif functionin nil local not orrepeat then until
规范：全局变量以下划线开头。
2.1.2 操作符
C 语言中没有的操作符：
^
~=
// -- 向下取整
Lua 中没有的操作符：
+=
-=
2.1.3 字符串定义
采用转义符：通过转义符表示那些有歧义的字符
字符表示
a -- 代表字符 a
\97 -- 代表字符 a
\049 -- 代表数字字符 1
其他转义符表示
\\n -- 代表字符串 \n
\n -- 代表换行
注意数字字符必须是三位。其他字符则不能超过三位。
采用长括号:长括号内的所有内容都作为普通字符处理。
[[]] -- 0级长括号
[==[]==] -- 2级长括号
2.2 值与类型
Lua 是动态语言，变量没有类型，值才有。值自身携带类型信息。
Lua 有八种基本数据类型：nil, boolean, number, string, function, userdata, thread, table。
仅 nil 和 false 导致条件为假，其他均为真。
userdata 类型变量用于保存 C 数据。 Lua 只能对该类数据进行使用，而不能进行创建或修改，保证宿主程序完全掌握数据。
thread 用于实现协程（coroutine）。
table 用于实现关联数组。table 允许任何类型的数据做索引，也允许任何类型做 table 域中的值（前述任何类型 不包含 nil）。table 是 Lua 中唯一的数据结构。
由于函数也是一种值，所以 table 中可以存放函数。
function, userdata, thread, table 这些类型的值都是对象。这些类型的变量都只是保存变量的引用，并且在进行赋值，参数传递，函数返回等操作时不会进行任何性质的拷贝。
库函数 type() 返回变量的类型描述信息。
2.2.1 强制转换
Lua 提供数字与字符串间的自动转换。
可以使用 format 函数控制数字向字符串的转换。
2.3 变量
变量有三种类型：全局变量、局部变量、表中的域。
函数外的变量默认为全局变量，除非用 local 显示声明。函数内变量与函数的参数默认为局部变量。
局部变量的作用域为从声明位置开始到所在语句块结束（或者是直到下一个同名局部变量的声明）。
变量的默认值均为 nil。
a = 5 -- 全局变量
local b = 5 -- 局部变量
function joke()
c = 5 -- 局部变量
local d = 6 -- 局部变量
end
print(c,d) --> nil nil
do
local a = 6 -- 局部变量
b = 6 -- 全局变量
print(a,b); --> 6 6
end
print(a,b) --> 5 6
方便标记，--> 代表前面表达式的结果。
2.3.1 索引
对 table 的索引使用方括号 []。Lua使用语法糖提供 . 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
2.3.2 环境表
所有全局变量放在一个环境表里，该表的变量名为 _env 。对某个全局变量 a 的访问即 _env.a （_env_ 只是为了方便说明）。
每个函数作为变量持有一个环境表的引用，里面包含该函数可调用的所有变量。
子函数会从父函数继承环境表。
可以通过函数 getfenv / setfenv 来读写环境表。
2.4 语句 | statement
支持赋值，控制结构，函数调用，还有变量声明。
不允许空的语句段，因此 ;; 是非法的。
2.4.1 语句组 | chuncks
chunck ::= {stat[';']}
([';'] 应该是表示语句组后面 ; 是可选项。)
2.4.2 语句块 | blocks
block ::= chunck
stat ::= do block end
可以将一个语句块显式地写成语句组，可以用于控制局部变量的作用范围。
2.4.3 赋值 | assignment
Lua 支持多重赋值。
多重赋值时，按序将右边的表达式的值赋值给左值。右值不足补 nil，右值多余舍弃。
b = 1
a,b = 4 -- a = 4,b = nil
+++
Lua 在进行赋值操作时，会一次性把右边的表达式都计算出来后进行赋值。
i = 5
i,a[i] = i+1, 7 -- i = 6 ,a[5] = 7
特别地，有
x,y = y,x -- 交换 x，y 的值
+++
对全局变量以及表的域的赋值操作含义可以在元表中更改。
2.4.4 控制结构
条件语句
if [exp]
[block]
elseif [exp]
[block]
else
[block]
end
循环语句
while [exp]
[block]
end
+++
repeat
[block]
until [exp]
注意，由于 repeat 语句到 until 还未结束，因此在 until 之后的表达式中可以使用 block 中定义的局部变量。
例如：
a = 1
c = 5
repeat
b = a + c
c = c * 2
until b > 20
print(c) --> 40
+++
break 和 return
break 和 return 只能写在语句块的最后一句，如果实在需要写在语句块中间，那么就在两个关键词外面包围 do end 语句块。
do break end
2.4.5 For 循环
for 循环的用法比较多，单独拎出来讲。
for 中的表达式会在循环开始前一次性求值，在循环过程中不再更新。
数字形式
for [Name] = [exp],[exp],[exp] do [block] end
三个 exp 分别代表初值，结束值，步进。exp 的值均需要是一个数字。
第三个 exp 默认为 1，可以省略。
a = 0
for i = 1,6,2 do
a = a + i
end
等价于
int a = 0;
for (int i = 1; i <= 6;i += 2){ // 取到等号，如果步进是负的，那么会取 i >= 6
a += i;
}
迭代器形式
迭代器形式输出一个表时，如果表中有函数，则输出的顺序及个数不确定（笔者测试得出的结果，具体原因未知）。
迭代器形式的 for 循环的实质
-- 依次返回 迭代器、状态表、迭代器初始值
function mypairs(t)
function iterator(t,i)
i = i + 1
i = t[i] and i -- 如果 t[i] == nil 则 i = nil；否则 i = i
return i,t[i]
end
return iterator,t,0
end
-- 一个表
t = {[1]="1",[2]="2"}
-- 迭代形式 for 语句的 等价形式
do
local f, s, var = mypairs(t)
while true do
local var1, var2 = f(s, var)
var = var1
if var == nil then break end
-- for 循环中添加的语句
print(var1,var2)
end
end
-- 迭代形式 for 语句
for var1,var2 in mypairs(t) do
print(var1,var2)
end
--> 1 1
--> 2 2
--> 1 1
--> 2 2
数组形式
ary = {[1]=1,[2]=2,[5]=5}
for i,v in ipairs(ary) do
print(v) --> 1 2
end
从1开始，直到数值型下标结束或者值为 nil 时结束。
表遍历
table = {[1]=1,[2]=2,[5]=5}
for k,v in pairs(table) do
print(v) --> 1 2 5
end
遍历整个表的键值对。
关于迭代器的更多内容，可参考Lua 迭代器和泛型 for。
2.5 表达式
2.5.1 数学运算操作符
% 操作符
Lua 中的 % 操作符与 C 语言中的操作符虽然都是取模的含义，但是取模的方式不一样。
在 C 语言中，取模操作是将两个操作数的绝对值取模后，在添加上第一个操作数的符号。
而在 Lua 中，仅仅是简单的对商相对负无穷向下取整后的余数。
+++
在 C 中，
a1 = abs(a);
b1 = abs(b);
c = a1 % b1 = a1 - floor(a1/b1)*b1;
a % b = (a >= 0) ? c : -c;
在 Lua 中，
a % b == a - math.floor(a/b)*b
Lua 是直接根据取模定义进行运算。 C 则对取模运算做了一点处理。
+++
举例：
在 C 中
int a = 5 % 6;
int b = 5 % -6;
int c = -5 % 6;
int d = -5 % -6;
printf("a,b,c,d");--5,5,-5,-5
在 Lua 中
a = 5 % 6
b = 5 % -6
c = -5 % 6
d = -5 % -6
x = {a,b,c,d}
for i,v in ipairs(x) do
print(i,v)
end
--> 5
--> -1
--> 1
--> -5
可以看到，仅当操作数同号时，两种语言的取模结果相同。异号时，取模结果的符号与数值均不相等。
在 Lua 中的取模运算总结为：a % b，如果 a，b 同号，结果取 a，b 绝对值的模；异号，结果取 b 绝对值与绝对值取模后的差。取模后值的符号与 b 相同。
2.5.2 比较操作符
比较操作的结果是 boolean 型的，非 true 即 false。
支持的操作符有：
< <= ~= == > >=
不支持 ! 操作符。
+++
对于 == 操作，运算时先比较两个操作数的类型，如果不一致则结果为 false。此时数值与字符串之间并不会自动转换。
比较两个对象是否相等时，仅当指向同一内存区域时，判定为 true。·
a = 123
b = 233
c = "123"
d = "123"
e = {1,2,3}
f = e
g = {1,2,3}
print(a == b) --> false
print(a == c) --> false -- 数字与字符串作为不同类型进行比较
print(c == d) --> true
print(e == f) --> true -- 引用指向相同的对象
print(e == g) --> false -- 虽然内容相同，但是是不同的对象
print(false == nil) --> false -- false 是 boolean，nil 是 nil 型
方便标记，--> 代表前面表达式的结果。
+++
userdata 与 table 的比较方式可以通过元方法 eq 进行改变。
大小比较中，数字和字符串的比较与 C 语言一致。如果是其他类型的值，Lua会尝试调用元方法 lt 和 le。
2.5.3 逻辑操作符
and,or,not
仅认为 false 与 nil 为假。
not
取反操作 not 的结果为 boolean 类型。(and 和 or 的结果则不一定为 boolean)
b = not a -- a 为 nil，b 为 true
c = not not a -- c 为 false
and
a and b，如果 a 为假，返回 a，如果 a 为真， 返回 b。
注意，为什么 a 为假的时候要返回 a 呢？有什么意义？这是因为 a 可能是 false 或者 nil，这两个值虽然都为假，但是是有区别的。
or
a or b，如果 a 为假，返回 b，如果 a 为真， 返回 a。与 and 相反。
+++
提示： 当逻辑操作符用于得出一个 boolean 型结果时，不需要考虑逻辑运算后返回谁的问题，因为逻辑操作符的操作结果符合原本的逻辑含义。
举例
if (not (a > min and a < max)) then -- 如果 a 不在范围内，则报错
error()
end
+++
其他
and 与 or 遵循短路原则，第二个操作数仅在需要的时候会进行求值操作。
例子
a = 5
x = a or jjjj() -- 虽然后面的函数并没有定义，但是由于不会执行，因此不会报错。
print(a) -->5
print(x) -->5
通过上面这个例子，我们应当对于逻辑操作有所警觉，因为这可能会引入一些未能及时预料到的错误。
2.5.4 连接符
..
连接两个字符串（或者数字）成为新的字符串。对于其他类型，调用元方法 concat。
2.5.5 取长度操作符
#
对于字符串，长度为字符串的字符个数。
对于表，通过寻找满足t[n] 不是 nil 而 t[n+1] 为 nil 的下标 n 作为表的长度。
~~对于其他类型呢？~~
例子
-- 字符串取长
print(#"abc\0") --> 4
-- 表取长
print(#{[1]=1,[2]=2,[3]=3,x=5,y=6}) --> 3
print(#{[1]=1,[2]=nil,[3]=3,x=5,y=6}) --> 1
2.5.6 优先级
由低到高：
or
and
< > <= >= ~= ==
..
+ -
* / %
not # - (unary)
^
幂运算>单目运算>四则运算>连接符>比较操作符>and>or
2.5.7 Table 构造
Table 构造的 BNF 定义
tableconstructor ::= `{´ [fieldlist] `}´
fieldlist ::= field {fieldsep field} [fieldsep]
field ::= `[´ exp `]´ `=´ exp | Name `=´ exp | exp
fieldsep ::= `,´ | `;´
举例：
a = {}
b = {["price"] = 5; cost = 4; 2+5}
c = { [1] = 2+5, [2] = 2, 8, price = "abc", ["cost"] = 4} -- b 和 c 构造的表是等价的
print(b["price"]) --> 5
print(b.cost) --> 4
print(b[1]) --> 7 -- 未给出键值的，按序分配下标，下标从 1 开始
print(c["price"]) --> abc
print(c.cost) --> 4
print(c[1]) --> 8
print(c[2]) --> 2
注意：
- 未给出键值的，按序分配下标，下标从 1 开始
- 如果表中有相同的键，那么以靠后的那个值作为键对应的值
上面这两条的存在使得上面的例子中 c1 的输出值为 8。
+++
如果表中有相同的键，那么以靠后的那个值作为键对应的值。
a = {[1] = 5,[1] = 6} -- 那么 a[1] = 6
+++
如果表的最后一个域是表达式形式，并且是一个函数，那么这个函数的所有返回值都会加入到表中。
a = 1
function order()
a = a + 1
return 1,2,3,4
end
b = {order(); a; order(); }
c = {order(); a; (order());}
print(b[1]) --> 1
print(b[2]) --> 2 -- 表中的值并不是一次把表达式都计算结束后再赋值的
print(b[3]) --> 1
print(b[4]) --> 2 -- 表达式形式的多返回值函数
print(#b) --> 6 -- 表的长度为 6
print(#c) --> 3 -- 函数添加括号后表的长度为 3
2.5.8 函数定义
函数是一个表达式，其值为 function 类型的对象。函数每次执行都会被实例化。
Lua 中实现一个函数可以有以下三种形式。
f = function() [block] end
local f; f = function() [block] end
a.f = function() [block] end
Lua 提供语法糖分别处理这三种函数定义。
function f() [block] end
local function f() [block] end
function a.f() [block] end
+++
上面 local 函数的定义之所以不是 local f = function() [block] end，是为了避免如下错误：
local f = function()
print("local fun")
if i==0 then
f() -- 编译错误:attempt to call global 'f' (a nil value)
i = i + 1
end
end
函数的参数
形参会通过实参来初始化为局部变量。
参数列表的尾部添加 ... 表示函数能接受不定长参数。如果尾部不添加，那么函数的参数列表长度是固定的。
f(a,b)
g(a,b,...)
h(a,...,b) -- 编译错误
f(1) --> a = 1, b = nil
f(1,2) --> a = 1, b = 2
f(1,2,3) --> a = 1, b = 2
g(1,2) --> a = 1, b = 2, (nothing)
g(1,2,3) --> a = 1, b = 2, (3)
g(1,f(4,5),3) --> a = 1, b = 4, (3)
g(1,f(4,5)) --> a = 1, b = 4, (5)
+++
还有一种形参为self的函数的定义方式：
a.f = function (self, params) [block] end
其语法糖形式为：
function a:f(params) [block] end
使用举例：
a = {name = "唐衣可俊"}
function a:f()
print(self.name)
end
a:f() --> 唐衣可俊 -- 如果这里使用 a.f()，那么 self.name 的地方会报错 attempt to index local 'self';此时应该写为 a.f(a)
: 的作用在于函数定义与调用的时候可以少写一个 self 参数。这种形式是对方法的模拟
2.5.9 函数调用
Lua 中的函数调用的BNF语法如下：
functioncall ::= prefixexp args
如果 prefixexp 的值的类型是 function， 那么这个函数就被用给出的参数调用。 否则 prefixexp 的元方法 "call" 就被调用， call 的第一个参数就是 prefixexp 的值，接下来的是 args 参数列表（参见 2.8 元表 | Metatable）。
函数调用根据是否传入 self 参数分为 . 调用和 : 调用。
函数调用根据传入参数的类型，可以分为参数列表调用、表调用、字符串调用。
[待完善]
2.5.10 函数闭包
如果一个函数访问了它的外部变量，那么它就是一个闭包。
由于函数内部的变量均为局部变量，外界无法对其进行访问。这时如果外界想要改变局部变量的值，那么就可以使用闭包来实现这一目的。
具体的实现过程大致是这样，函数内部有能够改变局部变量的子函数，函数将这个子函数返回，那么外界就可以通过使用这个子函数来操作局部变量了。
例子：利用闭包来实现对局部变量进行改变
-- 实现一个迭代器
function begin(i)
local cnt = i
return function () -- 这是一个匿名函数，实现了自增的功能；同时它也是一个闭包，因为访问了外部变量 cnt
cnt = cnt + 1
return cnt
end
end
iterator = begin(2) -- 设置迭代器的初值为 2 ，返回一个迭代器函数
print(iterator()) -- 执行迭代
print(iterator())
提示： 关于闭包的更多说明可参考JavaScript 闭包是如何工作的?——StackOverflow
2.6 可视规则
即变量的作用域，见 2.3 变量 部分。
2.7 错误处理
[待补充]
2.8 元表 | Metatable
我们可以使用操作符对 Lua 的值进行运算，例如对数值类型的值进行加减乘除的运算操作以及对字符串的连接、取长操作等（在 2.5 表达式 这一节中介绍了许多类似的运算）。元表正是定义这些操作行为的地方。
元表本质上是一个普通 Lua 表。元表中的键用来指定操作，称为“事件名”；元表中键所关联的值称为“元方法”，定义操作的行为。
2.8.1 事件名与元方法
仅表（table）类型值对应的元表可由用户自行定义。其他类型的值所对应的元表仅能通过 Debug 库进行修改。
元表中的事件名均以两条下划线 __ 作为前缀，元表支持的事件名有如下几个：
__index -- 'table[key]'，取下标操作，用于访问表中的域
__newindex -- 'table[key] = value'，赋值操作，增改表中的域
__call -- 'func(args)'，函数调用，参见 [2.5.9 函数调用](#2-5-9)
-- 数学运算操作符
__add -- '+'
__sub -- '-'
__mul -- '*'
__div -- '/'
__mod -- '%'
__pow -- '^'
__unm -- '-'
-- 连接操作符
__concat -- '..'
-- 取长操作符
__len -- '#'
-- 比较操作符
__eq -- '=='
__lt -- '<' -- a > b 等价于 b < a
__le -- '<=' -- a >= b 等价于 b <= a
还有一些其他的事件，例如 __tostring 和 __gc 等。
下面进行详细介绍。
2.8.2 元表与值
每个值都可以拥有一个元表。对 userdata 和 table 类型而言，其每个值都可以拥有独立的元表，也可以几个值共享一个元表。对于其他类型，一个类型的值共享一个元表。例如所有数值类型的值会共享一个元表。除了字符串类型，其他类型的值默认是没有元表的。
使用 getmetatable 函数可以获取任意值的元表。getmetatable (object)
使用 setmetatable 函数可以设置表类型值的元表。setmetatable (table, metatable)
例子
只有字符串类型的值默认拥有元表：
a = "5"
b = 5
c = {5}
print(getmetatable(a)) --> table: 0x7fe221e06890
print(getmetatable(b)) --> nil
print(getmetatable(c)) --> nil
2.8.3 事件的具体介绍
事先提醒 Lua 使用 raw 前缀的函数来操作元方法，避免元方法的循环调用。
例如 Lua 获取对象 obj 中元方法的过程如下：
rawget(getmetatable(obj)or{}, "__"..event_name)
元方法 index
index 是元表中最常用的事件,用于值的下标访问 -- table[key]。
事件 index 的值可以是函数也可以是表。当使用表进行赋值时，元方法可能引发另一次元方法的调用，具体可见下面伪码介绍。
当用户通过键值来访问表时，如果没有找到键对应的值，则会调用对应元表中的此事件。如果 index 使用表进行赋值，则在该表中查找传入键的对应值；如果 index 使用函数进行赋值，则调用该函数，并传入表和键。
Lua 对取下标操作的处理过程用伪码表示如下：
function gettable_event (table, key)
-- h 代表元表中 index 的值
local h
if type(table) == "table" then
-- 访问成功
local v = rawget(table, key)
if v ~= nil then return v end
-- 访问不成功则尝试调用元表的 index
h = metatable(table).__index
-- 元表不存在返回 nil
if h == nil then return nil end
else
-- 不是对表进行访问则直接尝试元表
h = metatable(table).__index
-- 无法处理导致出错
if h == nil then
error(···);
end
end
-- 根据 index 的值类型处理
if type(h) == "function" then
return h(table, key) -- 调用处理器
else
return h[key] -- 或是重复上述操作
end
end
例子：
使用表赋值：
t = {[1] = "cat",[2] = "dog"}
print(t[3]) --> nil
setmetatable(t, {__index = {[3] = "pig", [4] = "cow", [5] = "duck"}})
print(t[3]) --> pig
使用函数赋值：
t = {[1] = "cat",[2] = "dog"}
print(t[3]) --> nil
setmetatable(t, {__index = function (table,key)
key = key % 2 + 1
return table[key]
end})
print(t[3]) --> dog
元方法 newindex
newindex 用于赋值操作 -- talbe[key] = value。
事件 newindex 的值可以是函数也可以是表。当使用表进行赋值时，元方法可能引发另一次元方法的调用，具体可见下面伪码介绍。
当操作类型不是表或者表中尚不存在传入的键时，会调用 newindex 的元方法。如果 newindex 关联的是一个函数类型以外的值，则再次对该值进行赋值操作。反之，直接调用函数。
~~不是太懂：一旦有了 "newindex" 元方法， Lua 就不再做最初的赋值操作。 （如果有必要，在元方法内部可以调用 rawset 来做赋值。）~~
Lua 进行赋值操作时的伪码如下：
function settable_event (table, key, value)
local h
if type(table) == "table" then
-- 修改表中的 key 对应的 value
local v = rawget(table, key)
if v ~= nil then rawset(table, key, value); return end
--
h = metatable(table).__newindex
-- 不存在元表，则直接添加一个域
if h == nil then rawset(table, key, value); return end
else
h = metatable(table).__newindex
if h == nil then
error(···);
end
end
if type(h) == "function" then
return h(table, key,value) -- 调用处理器
else
h[key] = value -- 或是重复上述操作
end
end
例子：
元方法为表类型：
t = {}
mt = {}
setmetatable(t, {__newindex = mt})
t.a = 5
print(t.a) --> nil
print(mt.a) --> 5
通过两次调用 newindex 元方法将新的域添加到了表 mt 。
+++
元方法为函数：
-- 对不同类型的 key 使用不同的赋值方式
t = {}
setmetatable(t, {__newindex = function (table,key,value)
if type(key) == "number" then
rawset(table, key, value*value)
else
rawset(table, key, value)
end
end})
t.name = "product"
t[1] = 5
print(t.name) --> product
print(t[1]) --> 25
元方法 call
call 事件用于函数调用 -- function(args)。
Lua 进行函数调用操作时的伪代码：
function function_event (func, ...)
if type(func) == "function" then
return func(...) -- 原生的调用
else
-- 如果不是函数类型，则使用 call 元方法进行函数调用
local h = metatable(func).__call
if h then
return h(func, ...)
else
error(···)
end
end
end
例子：
由于用户只能为表类型的值绑定自定义元表，因此，我们可以对表进行函数调用，而不能把其他类型的值当函数使用。
-- 把数据记录到表中，并返回数据处理结果
t = {}
setmetatable(t, {__call = function (t,a,b,factor)
t.a = 1;t.b = 2;t.factor = factor
return (a + b)*factor
end})
print(t(1,2,0.1)) --> 0.3
print(t.a) --> 1
print(t.b) --> 2
print(t.factor) --> 0.1
运算操作符相关元方法
运算操作符相关元方法自然是用来定义运算的。
以 add 为例，Lua 在实现 add 操作时的伪码如下：
function add_event (op1, op2)
-- 参数可转化为数字时，tonumber 返回数字，否则返回 nil
local o1, o2 = tonumber(op1), tonumber(op2)
if o1 and o2 then -- 两个操作数都是数字？
return o1 + o2 -- 这里的 '+' 是原生的 'add'
else -- 至少一个操作数不是数字时
local h = getbinhandler(op1, op2, "__add") -- 该函数的介绍在下面
if h then
-- 以两个操作数来调用处理器
return h(op1, op2)
else -- 没有处理器：缺省行为
error(···)
end
end
end
代码中的 getbinhandler 函数定义了 Lua 怎样选择一个处理器来作二元操作。 在该函数中，首先，Lua 尝试第一个操作数。如果这个操作数所属类型没有定义这个操作的处理器，然后 Lua 会尝试第二个操作数。
function getbinhandler (op1, op2, event)
return metatable(op1)[event] or metatable(op2)[event]
end
+++
对于一元操作符，例如取负，Lua 在实现 unm 操作时的伪码：
function unm_event (op)
local o = tonumber(op)
if o then -- 操作数是数字？
return -o -- 这里的 '-' 是一个原生的 'unm'
else -- 操作数不是数字。
-- 尝试从操作数中得到处理器
local h = metatable(op).__unm
if h then
-- 以操作数为参数调用处理器
return h(op)
else -- 没有处理器：缺省行为
error(···)
end
end
end
例子：
加法的例子：
t = {}
setmetatable(t, {__add = function (a,b)
if type(a) == "number" then
return b.num + a
elseif type(b) == "number" then
return a.num + b
else
return a.num + b.num
end
end})
t.num = 5
print(t + 3) --> 8
取负的例子：
t = {}
setmetatable(t, {__unm = function (a)
return -a.num
end})
t.num = 5
print(-t) --> -5
其他事件的元方法
对于连接操作，当操作数中存在数值或字符串以外的类型时调用该元方法。
对于取长操作，如果操作数不是字符串类型，也不是表类型，则尝试使用元方法（这导致自定义的取长基本没有，在之后的版本中似乎做了改进）。
对于三种比较类操作，均需要满足两个操作数为同类型，且关联同一个元表时才能使用元方法。
对于 eq （等于）比较操作，如果操作数所属类型没有原生的等于比较，则调用元方法。
对于 lt （小于）与 le （小于等于）两种比较操作，如果两个操作数同为数值或者同为字符串，则直接进行比较，否则使用元方法。
对于 le 操作，如果元方法 "le" 没有提供，Lua 就尝试 "lt"，它假定 a <= b 等价于 not (b < a) 。
对于 tostring 操作，元方法定义了值的字符串表示方式。
例子：
取长操作：
t = {1,2,3,"one","two","three"}
setmetatable(t, {__len = function (t)
local cnt = 0
for k,v in pairs(t) do
if type(v) == "number" then
cnt = cnt + 1
print(k,v)
end
end
return cnt
end})
-- 结果是 6 而不是预期中的 3
print(#t) --> 6
等于比较操作：
t = {name="number",1,2,3}
t2 = {name = "number",4,5,6}
mt = {__eq = function (a,b)
return a.name == b.name
end}
setmetatable(t,mt) -- 必须要关联同一个元表才能比较
setmetatable(t2,mt)
print(t==t2) --> true
tostring 操作：
t = {num = "a table"}
print(t) --> table: 0x7f8e83c0a820
mt = {__tostring = function(t)
return t.num
end}
setmetatable(t, mt)
print(tostring(t)) --> a table
print(t) --> a table
2.9 环境表
类型 thread、function 和 userdata 的对象除了能与元表建立关联外，还能关联一个环境表。
关联在线程上的环境表称为全局环境。
全局环境作为子线程及子函数的默认环境。
全局环境能够直接被 C 调用。
关联在 Lua 函数上的环境表接管函数对全局变量的所有访问。并且作为子函数的默认环境。
关联在 C 函数上的环境能直接被 C 调用。
关联在 userdata 上的环境没有实际的用途，只是为了方便程序员把一个表关联到 userdata 上。
2.10 垃圾回收
2.10.1 垃圾收集的元方法
[待补充]
2.10.2 弱表
弱表是包含弱引用的表。
弱表的弱引用方式有三种。键弱引用，值弱引用，键和值均弱引用。
可以通过元表中的 __mode 域来设置一个表是否有弱引用，以及弱引用的方式。
a = {}
b = { __mode = "k"} -- 引号中添加 k 表示 key 弱引用，v 表示 value 弱引用， kv 表示均弱引用。
setmetable(a,b) -- b 是 a 的元表，绑定后就不能在更改 __mode 的值。
垃圾回收机制会把弱引用的部分回收。但是不论是哪种弱引用，回收机制都会把整个键值对从弱表中移除。
3 程序接口 （API）
这部分描述 Lua 的 C API，即用来与 Lua 进行通信的 C 函数，所有的函数和常量都定义在 lua.h 头文件里面。
有一部分 C 函数是用宏来实现的。~~为什么？：由于所有的宏只会使用他们的参数一次（除了第一个参数，即 Lua 状态机），所以不必担心宏展开带来的副作用。~~
默认情况下 Lua 在进行函数调用时不会检查函数的有效性和坚固性，如果想要进行检查，则使用 luaconf.h 中的 luai_apicheck() 函数开启。
3.1 堆栈
Lua 调用 C API 时使用一个虚拟栈来传递参数，栈中的所有元素都是 Lua 的类型（例如 boolean，table，nil等）。
Lua 调用 C 函数的时候都会新建一个虚拟栈，而不是使用旧栈或者其他的栈。同时在 C 函数中，对 Lua API 调用时，只能使用当前调用所对应栈中的元素，其他栈的元素是无法访问的。
虚拟栈中包含 C 函数所需的所有参数，函数的返回值也都放在该栈中。
这里所谓的栈概念并不是严格意义上的栈，可以通过下标对栈中的元素进行访问。1表示栈底，-1表示栈顶，又例如 3 表示从栈底开始的第三个元素。
3.2 堆栈尺寸
由于 Lua 的 C API 默认不做有效性和坚固性（鲁棒性）检测，因此开发人员有责任保证坚固性。特别要注意的是，不能让堆栈溢出。Lua 只保证栈大小会大于 LUA_MINSTACK（一般是 20）。开发人员可以使用 lua_checkstack 函数来手动设置栈的大小。
3.3 伪索引
除了用索引访问函数堆栈的 Lua 元素，C 代码还可以使用伪索引来访问堆栈以外的 Lua 元素，例如线程的环境、注册表、函数的环境 以及 C函数的 upvalue（上值）。可以通过特别声明来禁用伪索引。
线程的环境放在伪索引 LUA_GLOBALSINDEX 处，函数的环境放在伪索引 LUA_ENVIRONINDEX 处。
访问环境的方式跟访问表的方式是一致的，例如要访问全局变量的值，可以使用：
lua_getfield(L,LUA_GLOBALSINDEX,varname)
3.4 C 闭包
当我们把创建出来的函数和一些值关联在一起，就得到了一个闭包。那些关联起来的值称为 upvalue （上值）。
函数的上值都放在特定的伪索引处，可以通过 lua_upvalueindex 获取上值的伪索引。例如 lua_upvalueindex(3) 表示获取第三个关联值（按照关联顺序排列）对应的伪索引。
3.5 注册表
Lua 提供了一个注册表，C 代码可以用来存放想要存放的 Lua 值。注册表用伪索引 LUA_REGISTRYINDEX 定位。
为了避免命名冲突，一般采用包含库名的字符串作为键名。~~什么东西？：或者可以取你自己 C 代码 中的一个地址，以 light userdata 的形式做键。~~
注册表中的整数键有特定用途（用于实现补充库的引用系统），不建议用于其他用途。
3.6 C 中的错误处理
[待补充]
3.7 函数和类型
本节介绍 C API 中的函数和类型。
余下部分见 Lua 学习笔记（下）
参考链接
BNF范式简介 （简要介绍 BNF）
Lua入门系列-果冻想（对Lua进行了较为全面的介绍）
Lua快速入门（介绍 Lua 中最为重要的几个概念，为 C/C++ 程序员准备）
Lua 5.1 中文手册（全面的 Lua5.1 中文手册）
Lua 5.3 中文手册（云风花了6天写的，天哪，我看都要看6天的节奏呀）
Lua迭代器和泛型for（介绍 Lua 迭代器的详细原理以及使用）
How do JavaScript closures work?——StackOverflow（详细介绍了 Javascript 中闭包的概念）
Lua模式匹配（参考了此文中对 %b 的使用）
LuaSocket（LuaSocket 官方手册）
Lua loadfile的用法, 与其他函数的比较（loadfile的介绍部分引用了此文）
Lua 的元表（对元表的描述比较有条理，通俗易懂，本文元表部分参考了此文）
设置函数环境——setfenv（解释了如何方便地设置函数的环境，以及为什么要那样设置）
lua5.1中的setfenv使用（介绍了该环境的设置在实际中的一个应用）
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