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高质量C++教程 — 第2章 程序的版式

高质量C++教程 -- 第2章 程序的版式
来源:www.vcworld.net 

版式虽然不会影响程序的功能,但会影响可读性。程序的版式追求清晰、美观,是程序风格的重要构成因素。

可以把程序的版式比喻为“书法”。好的“书法”可让人对程序一目了然,看得兴致勃勃。差的程序“书法”如螃蟹爬行,让人看得索然无味,更令维护者烦恼有加。请程序员们学习程序的“书法”,弥补大学计算机教育的漏洞,实在很有必要。

 

2.1 空行

空行起着分隔程序段落的作用。空行得体(不过多也不过少)将使程序的布局更加清晰。空行不会浪费内存,虽然打印含有空行的程序是会多消耗一些纸张,但是值得。所以不要舍不得用空行。

 

●【规则2-1-1】在每个类声明之后、每个函数定义结束之后都要加空行。参见示例2-1(a)

●【规则2-1-2】在一个函数体内,逻揖上密切相关的语句之间不加空行,其它地方应加空行分隔。参见示例2-1(b )

// 空行

void Function1(…)

{

}

// 空行

void Function2(…)

{

}

// 空行

void Function3(…)

{

}

// 空行

while (condition)

{

statement1;

// 空行

if (condition)

{

statement2;

}

else

{

statement3;

}

// 空行

statement4;

}

示例2-1(a)
函数之间的空行      
示例2-1(b) 函数内部的空行

 

2.2 代码行

●【规则2-2-1】一行代码只做一件事情,如只定义一个变量,或只写一条语句。这样的代码容易阅读,并且方便于写注释。

●【规则2-2-2】if、for、while、do等语句自占一行,执行语句不得紧跟其后。不论执行语句有多少都要加{}。这样可以防止书写失误。

int width; // 宽度

int height; // 高度

int depth; // 深度

int width, height, depth; // 宽度高度深度

x = a + b;

y = c + d;

z = e + f;

X = a + b; y = c + d; z = e + f;

if (width < height)

{

dosomething();

}

if (width < height) dosomething();

for (initialization; condition; update)

{

dosomething();

}

// 空行

other();

for (initialization; condition; update)

dosomething();

other();

示例2-2(a)
风格良好的代码行        
示例2-2(b) 风格不良的代码行

 

●【建议2-2-1】尽可能在定义变量的同时初始化该变量(就近原则)

如果变量的引用处和其定义处相隔比较远,变量的初始化很容易被忘记。如果引用了未被初始化的变量,可能会导致程序错误。本建议可以减少隐患。例如

int width = 10; // 定义并初绐化width

int height = 10; // 定义并初绐化height

int depth = 10; // 定义并初绐化depth

 

 

2.3 代码行内的空格

●【规则2-3-1】关键字之后要留空格。象const、virtual、inline、case
等关键字之后至少要留一个空格,否则无法辨析关键字。象if、for、while等关键字之后应留一个空格再跟左括号‘(’,以突出关键字。

●【规则2-3-2】函数名之后不要留空格,紧跟左括号‘(’,以与关键字区别。

●【规则2-3-3】‘(’向后紧跟,‘)’、‘,’、‘;’向前紧跟,紧跟处不留空格。

●【规则2-3-4】‘,’之后要留空格,如Function(x, y,
z)。如果‘;’不是一行的结束符号,其后要留空格,如for (initialization; condition;
update)。

●【规则2-3-5】赋值操作符、比较操作符、算术操作符、逻辑操作符、位域操作符,如“=”、“+=”
“>=”、“<=”、“+”、“*”、“%”、“&&”、“||”、“<<”,“^”等二元操作符的前后应当加空格。

●【规则2-3-6】一元操作符如“!”、“~”、“++”、“--”、“&”(地址运算符)等前后不加空格。

●【规则2-3-7】象“[]”、“.”、“->”这类操作符前后不加空格。

●【建议2-3-1】对于表达式比较长的for语句和if语句,为了紧凑起见可以适当地去掉一些空格,如for (i=0;
i<10; i++)和if ((a<=b)
&& (c<=d))

void Func1(int x, int y, int z); // 良好的风格

void Func1 (int x,int y,int z); // 不良的风格

if (year >= 2000) // 良好的风格

if(year>=2000) // 不良的风格

if ((a>=b) &&
(c<=d)) // 良好的风格

if(a>=b&&c<=d)
// 不良的风格

for (i=0; i<10; i++) // 良好的风格

for(i=0;i<10;i++) // 不良的风格

for (i = 0; I < 10; i ++) // 过多的空格

x = a < b ? a : b; // 良好的风格

x=a
<>

int *x = &y; // 良好的风格

int * x = & y; // 不良的风格

array[5] = 0; // 不要写成 array [ 5 ] = 0;

a.Function(); // 不要写成 a . Function();

b->Function(); // 不要写成 b ->
Function();

示例2-3 代码行内的空格

 

2.4 对齐

●【规则2-4-1】程序的分界符‘{’和‘}’应独占一行并且位于同一列,同时与引用它们的语句左对齐。

●【规则2-4-2】{ }之内的代码块在‘{’右边数格处左对齐。

void Function(int x)

{

… // program code

}

void Function(int x){

… // program code

}

if (condition)

{

… // program code

}

else

{

… // program code

}

if (condition){

… // program code

}

else {

… // program code

}

for (initialization; condition; update)

{

… // program code

}

for (initialization; condition; update){

… // program code

}

While (condition)

{

… // program code

}

while (condition){

… // program code

}

如果出现嵌套的{},则使用缩进对齐,如:

{

    …

    {

        …

    }

    …

}

 

示例2-4(a)
风格良好的对齐        
示例2-4(b) 风格不良的对齐

 

2.5 长行拆分

●【规则2-5-1】代码行最大长度宜控制在70至80个字符以内。代码行不要过长,否则眼睛看不过来,也不便于打印。

●【规则2-5-2】长表达式要在低优先级操作符处拆分成新行,操作符放在新行之首(以便突出操作符)。拆分出的新行要进行适当的缩进,使排版整齐,语句可读。

if ((very_longer_variable1 >=
very_longer_variable12)

     &&
(very_longer_variable3 <=
very_longer_variable14)

     &&
(very_longer_variable5 <=
very_longer_variable16))

{

     dosomething();

}

virtual CMatrix CMultiplyMatrix (CMatrix leftMatrix,

                                 CMatrix
rightMatrix);

for (very_longer_initialization;

     very_longer_condition;

     very_longer_update)

{

     dosomething();

}

示例2-5 长行的拆分

 

2.6 修饰符的位置

修饰符 * 和 & 应该靠近数据类型还是该靠近变量名,是个有争议的活题。

若将修饰符 * 靠近数据类型,例如:int* x; 从语义上讲此写法比较直观,即x是int 类型的指针。

上述写法的弊端是容易引起误解,例如:int* x, y;
此处y容易被误解为指针变量。虽然将x和y分行定义可以避免误解,但并不是人人都愿意这样做。

 

●【规则2-6-1】应当将修饰符 * 和 & 紧靠变量名

例如:

char *name;

int *x, y; // 此处y不会被误解为指针

 

2.7 注释

C语言的注释符为“”。C++语言中,程序块的注释常采用“”,行注释一般采用“//…”。注释通常用于:

(1)版本、版权声明;

(2)函数接口说明;

(3)重要的代码行或段落提示。

虽然注释有助于理解代码,但注意不可过多地使用注释。参见示例2-6。

 

●【规则2-7-1】注释是对代码的“提示”,而不是文档。程序中的注释不可喧宾夺主,注释太多了会让人眼花缭乱。注释的花样要少。

●【规则2-7-2】如果代码本来就是清楚的,则不必加注释。否则多此一举,令人厌烦。例如

i++; // i 加 1,多余的注释

●【规则2-7-3】边写代码边注释,修改代码同时修改相应的注释,以保证注释与代码的一致性。不再有用的注释要删除。

●【规则2-7-4】注释应当准确、易懂,防止注释有二义性。错误的注释不但无益反而有害。

●【规则2-7-5】尽量避免在注释中使用缩写,特别是不常用缩写。

●【规则2-7-6】注释的位置应与被描述的代码相邻,可以放在代码的上方或右方,不可放在下方。

●【规则2-7-8】当代码比较长,特别是有多重嵌套时,应当在一些段落的结束处加注释,便于阅读。

 

void Function(float x, float y, float z)

{

    …

}

if (…)

{

    …

    while
(…)

    {

        …

    }
// end of while

    …

} // end of if

示例2-6 程序的注释

 

2.8 类的版式

类可以将数据和函数封装在一起,其中函数表示了类的行为(或称服务)。类提供关键字public、protected和private,分别用于声明哪些数据和函数是公有的、受保护的或者是私有的。这样可以达到信息隐藏的目的,即让类仅仅公开必须要让外界知道的内容,而隐藏其它一切内容。我们不可以滥用类的封装功能,不要把它当成火锅,什么东西都往里扔。

类的版式主要有两种方式:

(1)将private类型的数据写在前面,而将public类型的函数写在后面,如示例8-3(a)。采用这种版式的程序员主张类的设计“以数据为中心”,重点关注类的内部结构。

(2)将public类型的函数写在前面,而将private类型的数据写在后面,如示例8.3(b)采用这种版式的程序员主张类的设计“以行为为中心”,重点关注的是类应该提供什么样的接口(或服务)。

很多C++教课书受到Biarne
Stroustrup第一本著作的影响,不知不觉地采用了“以数据为中心”的书写方式,并不见得有多少道理。

我建议读者采用“以行为为中心”的书写方式,即首先考虑类应该提供什么样的函数。这是很多人的经验——“这样做不仅让自己在设计类时思路清晰,而且方便别人阅读。因为用户最关心的是接口,谁愿意先看到一堆私有数据成员!”

class A

{

private:

int i, j;

float x, y;

public:

void Func1(void);

void Func2(void);

}

class A

{

public:

void Func1(void);

void Func2(void);

private:

int i, j;

float x, y;

}

示例8.3(a) 以数据为中心版式
       示例8.3(b)
以行为为中心的版式

链表应用

#include "stdio.h"  
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
#include "ctype.h"
#define M 50 
typedef struct
{
   char name[20];
   char
units[30]; 
   char
tele[10]; 
}ADDRESS;

int enter(ADDRESS t[]);
void list(ADDRESS t[],int n);
void search(ADDRESS t[],int n);
int delete(ADDRESS t[],int n);
int  add(ADDRESS t[],int n);
void save(ADDRESS t[],int n);
int load(ADDRESS t[]); 
void display(ADDRESS t[]);
void sort(ADDRESS t[],int n);
void qseek(ADDRESS t[],int n);
void copy(); 
void print(ADDRESS temp);
int find(ADDRESS t[],int n,char *s) ;
int menu_select(); 

main()
{
   int i;
   ADDRESS
adr[M]; 
   int
length; 
  
clrscr(); 
   for(;;)
   {
     
switch(menu_select())  
     
{
    
case 0:length=enter(adr);break;
    
case 1:list(adr,length);break;
    
case 2:search(adr,length);break;
    
case 3:length=delete(adr,length);break;
    
case 4:length=add(adr,length); 
break;  
    
case 5:save(adr,length);break;
    
case 6:length=load(adr); break;
    
case 7:display(adr);break; 
    
case 8:sort(adr,length);break;
    
case 9:qseek(adr,length);break;
    
case 10:copy();break;
    
case 11:exit(0);
     
}
   }
}

menu_select()
{
   char s[80];
   int c;
   gotoxy(1,25);
   printf("press any key enter
menu......\n");
   getch();
   clrscr();
   gotoxy(1,1);
  
printf("********************MENU*********************\n\n");
  
printf("    
0. Enter record\n");
  
printf("    
1. List the file\n");
  
printf("    
2. Search record on name\n");
  
printf("    
3. Delete a record\n");
  
printf("    
4. add record \n");
  
printf("    
5. Save the file\n");
  
printf("    
6. Load the file\n");
  
printf("    
7. display record on order\n");
  
printf("        
8. sort to make new file\n");
  
printf("        
9. Quick seek record\n");
  
printf("    
10. copy the file to new file\n");
  
printf("        
11. Quit\n");
  
printf("***********************************************\n");
   do{
     
printf("\n    
Enter you choice(0~11):");
     
scanf("%s",s);
     
c=atoi(s);
  
}while(c<0||c>11);
   return c;
}

int  enter(ADDRESS t[])
{
   int i,n;
   char *s;
   clrscr();
   printf("\nplease input num
\n");
  
scanf("%d",&n);
   printf("please input record
\n");
  
printf("name            
unit                    
telephone\n");
  
printf("------------------------------------------------\n");
  
for(i=0;i<n;i++)
   {
     
scanf("%s%s%s",t[i].name,t[i].units,t[i].tele); 

     
printf("----------------------------------------------\n");
   }
   return
n; 
}

void list(ADDRESS t[],int n)
{
   int i;
   clrscr();
  
printf("\n\n*******************ADDRESS******************\n");
  
printf("name              
unit                    
telephone\n");
  
printf("------------------------------------------------\n");
  
for(i=0;i<n;i++)
  
printf("%-20s%-30s%-10s\n",t[i].name,t[i].units,t[i].tele);
  
if((i+1)%10==0)  
   {
     
printf("Press any key continue...\n");
     
getch(); 
   }
  
printf("************************end*******************\n");
}

void search(ADDRESS t[],int n)
{
   char
s[20];  
   int
i;  
  
clrscr();  
   printf("please search
name\n");
   scanf("%s",s);
   i=find(t,n,s);
  
if(i>n-1) 
     
printf("not found\n");
   else
     
print(t[i]); 
}

void print(ADDRESS temp)
{
   clrscr();
  
printf("\n\n********************************************\n");
  
printf("name               
unit                     
telephone\n");
  
printf("------------------------------------------------\n");
  
printf("%-20s%-30s%-10s\n",temp.name,temp.units,temp.tele);
  
printf("**********************end***********************\n");
}

int find(ADDRESS t[],int n,char *s)
{
   int i;
  
for(i=0;i<n;i++)
   {
     
if(strcmp(s,t[i].name)==0) 
     
return i;  
   }
   return
i; 
}

int delete(ADDRESS t[],int n)
{
   char
s[20]; 
   int ch=0;
   int i,j;
   printf("please deleted
name\n");
   scanf("%s",s);
   i=find(t,n,s);
  
if(i>n-1) 
     
printf("no found not deleted\n");
   else
   {
     
print(t[i]);
     
printf("Are you sure delete it(1/0)\n"); 
     
scanf("%d",&ch); 
     
if(ch==1) 
     
{
    
for(j=i+1;j<n;j++) 
    
{
       
strcpy(t[j-1].name,t[j].name);
       
strcpy(t[j-1].units,t[j].units);
       
strcpy(t[j-1].tele,t[j].tele);
    
}
    
n--; 
     
}
   }
   return
n; 
}

int add(ADDRESS t[],int n)
{
   ADDRESS
temp; 
   int i,j;
   char s[20];
   printf("please input
record\n");
  
printf("************************************************\n");
  
printf("name               
unit                     
telephone\n");
  
printf("--------------------------------------------------\n");

  
scanf("%s%s%s",temp.name,temp.units,temp.tele);
  
printf("------------------------------------------------\n");
   printf("please input locate
name \n");
   scanf("%s",s);
  
i=find(t,n,s); 
  
for(j=n-1;j>=i;j--)  

   {
     
strcpy(t[j+1].name,t[j].name);
     
strcpy(t[j+1].units,t[j].units);
     
strcpy(t[j+1].tele,t[j].tele);
   }
  
strcpy(t[i].name,temp.name);
  
strcpy(t[i].units,temp.units);
  
strcpy(t[i].tele,temp.tele);
  
n++;  
   return n;
}

void save(ADDRESS t[],int n)
{
   int i;
   FILE
*fp; 
  
if((fp=fopen("record.txt","wb"))==NULL) 
   {
     
printf("can not open file\n");
     
exit(1); 
   }
   printf("\nSaving
file\n");
  
fprintf(fp,"%d",n); 
  
fprintf(fp,"\r\n"); 
  
for(i=0;i<n;i++)
   {
     
fprintf(fp,"%-20s%-30s%-10s",t[i].name,t[i].units,t[i].tele);
     
fprintf(fp,"\r\n");
   }
   fclose(fp);
   printf("****save
success***\n");
}

int load(ADDRESS t[])
{
   int i,n;
   FILE *fp;
  
if((fp=fopen("record.txt","rb"))==NULL)
   {
     
printf("can not open file\n"); 
     
exit(1); 
   }
  
fscanf(fp,"%d",&n);
  
for(i=0;i<n;i++)
     
fscanf(fp,"%20s%30s%10s",t[i].name,t[i].units,t[i].tele);
  
fclose(fp); 
   printf("You have success read
data from file!!!\n");
   return n;
}

void display(ADDRESS t[])
{
   int id,n;
   FILE *fp;
  
if((fp=fopen("record.txt","rb"))==NULL)
   {
     
printf("can not open file\n");
     
exit(1); 
   }
   printf("Enter order
number...\n");
  
scanf("%d",&id); 
  
fscanf(fp,"%d",&n);
  
if(id>=0&&id<n)

   {
     
fseek(fp,(id-1)*sizeof(ADDRESS),1);
     
print(t[id]);
     
printf("\r\n");
   }
   else
     
printf("no %d number record!!!\n ",id);
  
fclose(fp); 
}

void sort(ADDRESS t[],int n)
{
   int i,j,flag;
   ADDRESS temp;
  
for(i=0;i<n;i++)
   {
     
flag=0; 
     
for(j=0;j<n-1;j++)
     
if((strcmp(t[j].name,t[j+1].name))>0)
     
{
    
flag=1;
    
strcpy(temp.name,t[j].name); 
    
strcpy(temp.units,t[j].units);
    
strcpy(temp.tele,t[j].tele);
    
strcpy(t[j].name,t[j+1].name);
    
strcpy(t[j].units,t[j+1].units);
    
strcpy(t[j].tele,t[j+1].tele);
    
strcpy(t[j+1].name,temp.name);
    
strcpy(t[j+1].units,temp.units);
    
strcpy(t[j+1].tele,temp.tele);
     
}
     
if(flag==0)break; 
   }
   printf("sort
sucess!!!\n");
}

void qseek(ADDRESS t[],int n)
{
   char s[20];
   int l,r,m;
  
printf("\nPlease  sort before qseek!\n");
   printf("please
enter  name for qseek\n");
   scanf("%s",s);
  
l=0;r=n-1; 
  
while(l<=r)
   {
     
m=(l+r)/2;
     
if(strcmp(t[m].name,s)==0)
     
{
    
print(t[m]);
    
return ;
     
}
     
if(strcmp(t[m].name,s)<0) 
    
l=m+1; 
     
else
    
r=m-1;
   }
  
if(l>r)  
     
printf("not found\n");
}

void copy()
{
   char outfile[20];
   int i,n;
   ADDRESS
temp[M]; 
   FILE *sfp,*tfp;
   clrscr();
  
if((sfp=fopen("record.txt","rb"))==NULL)
   {
     
printf("can not open file\n");
     
exit(1);
   }
   printf("Enter outfile name,for
example c:\\f1\\te.txt:\n");
   scanf("%s",outfile);
  
if((tfp=fopen(outfile,"wb"))==NULL)
   {
     
printf("can not open file\n");
     
exit(1);
   }
  
fscanf(sfp,"%d",&n);
   fprintf(tfp,"%d",n);
   fprintf(tfp,"\r\n");
  
for(i=0;i<n;i++)
   {
     
fscanf(sfp,"%20s%30s%10s\n",temp[i].name,temp[i].units,
   
temp[i].tele);
     
fprintf(tfp,"%-20s%-30s%-10s\n",temp[i].name,
   
temp[i].units,temp[i].tele);
     
fprintf(tfp,"\r\n");
   }
   fclose(sfp);
   fclose(tfp);
   printf("you have success
copy  file!!!\n");
}

Lua游戏脚本语言入门

在这篇文章中,我想向大家介绍如何进行Lua程序设计。我假设大家都学过至少一门编程语言,比如Basic或C,特别是C。因为Lua的最大用途是在宿主程序中作为脚本使用的。

  Lua 的语法比较简单,学习起来也比较省力,但功能却并不弱。

  在Lua中,一切都是变量,除了关键字。请记住这句话。

I. 首先是注释

  写一个程序,总是少不了注释的。
  在Lua中,你可以使用单行注释和多行注释。
  单行注释中,连续两个减号"--"表示注释的开始,一直延续到行末为止。相当于C++语言中的"//"。
  多行注释中,由"--[["表示注释开始,并且一直延续到"]]"为止。这种注释相当于C语言中的""。在注释当中,"[["和"]]"是可以嵌套的。

II. Lua编程

  经典的"Hello world"的程序总是被用来开始介绍一种语言。在Lua中,写一个这样的程序很简单:
  print("Hello world")
  在Lua中,语句之间可以用分号";"隔开,也可以用空白隔开。一般来说,如果多个语句写在同一行的话,建议总是用分号隔开。
  Lua 有好几种程序控制语句,如:

  条件控制:if 条件 then … elseif 条件 then … else … end
  While循环:while 条件 do … end
  Repeat循环:repeat … until 条件
  For循环:for 变量 = 初值,终点值,步进 do … end
  For循环:for 变量1,变量2,… ,变量N in表或枚举函数 do … end

  注意一下,for的循环变量总是只作用于for的局部变量,你也可以省略步进值,这时候,for循环会使用1作为步进值。
  你可以用break来中止一个循环。
  如果你有程序设计的基础,比如你学过Basic,C之类的,你会觉得Lua也不难。但Lua有几个地方是明显不同于这些程序设计语言的,所以请特别注意。

  .语句块
    语句块在C++中是用"{"和"}"括起来的,在Lua中,它是用do 和 end 括起来的。比如:
    do print("Hello") end
    你可以在 函数 中和 语句块 中定局部变量。

  .赋值语句
    赋值语句在Lua被强化了。它可以同时给多个变量赋值。
    例如:
    a,b,c,d=1,2,3,4
    甚至是:
    a,b=b,a -- 多么方便的交换变量功能啊。
    在默认情况下,变量总是认为是全局的。假如你要定义局部变量,则在第一次赋值的时候,需要用local说明。比如:
    local a,b,c = 1,2,3 -- a,b,c都是局部变量

  .数值运算
    和C语言一样,支持 +, -, *, /。但Lua还多了一个"^"。这表示指数乘方运算。比如2^3 结果为8,
2^4结果为16。
    连接两个字符串,可以用".."运处符。如:
    "This a " .. "string." -- 等于 "this a string"

  .比较运算
    < > <=
>= == ~=
    分别表示 小于,大于,不大于,不小于,相等,不相等
    所有这些操作符总是返回true或false。
    对于Table,Function和Userdata类型的数据,只有 == 和
~=可以用。相等表示两个变量引用的是同一个数据。比如:
    a={1,2}
    b=a
    print(a==b, a~=b) -- true, false
    a={1,2}
    b={1,2}
    print(a==b, a~=b) -- false, true

  .逻辑运算
    and, or, not
    其中,and 和 or 与C语言区别特别大。
    在这里,请先记住,在Lua中,只有false和nil才计算为false,其它任何数据都计算为true,0也是true!

    and 和 or的运算结果不是true和false,而是和它的两个操作数相关。
    a and b:如果a为false,则返回a;否则返回b
    a or b:如果 a 为true,则返回a;否则返回b

    举几个例子:
     print(4 and 5) --> 5
     print(nil and 13) --> nil
     print(false and 13) --> false
     print(4 or 5) --> 4
     print(false or 5) --> 5

    在Lua中这是很有用的特性,也是比较令人混洧的特性。
    我们可以模拟C语言中的语句:x = a? b : c,在Lua中,可以写成:x = a and b or c。
    最有用的语句是: x = x or v,它相当于:if not x then x = v end 。

  .运算符优先级,从高到低顺序如下:
    ^
    not - (一元运算)
     * /
     + -
     ..(字符串连接)
     < > <=
>= ~= ==
     and
     or

III. 关键字

  关键字是不能做为变量的。Lua的关键字不多,就以下几个:
  and break do else elseif
  end false for function if
  in local nil not or
  repeat return then true until while

IV. 变量类型

  怎么确定一个变量是什么类型的呢?大家可以用type()函数来检查。Lua支持的类型有以下几种:

  Nil 空值,所有没有使用过的变量,都是nil。nil既是值,又是类型。
  Boolean 布尔值
  Number 数值,在Lua里,数值相当于C语言的double
  String 字符串,如果你愿意的话,字符串是可以包含''字符的
  Table 关系表类型,这个类型功能比较强大,我们在后面慢慢说。
  Function 函数类型,不要怀疑,函数也是一种类型,也就是说,所有的函数,它本身就是一个变量。
  Userdata
嗯,这个类型专门用来和Lua的宿主打交道的。宿主通常是用C和C++来编写的,在这种情况下,Userdata可以是宿主的任意数据类型,常用的有Struct和指针。

  Thread  
线程类型,在Lua中没有真正的线程。Lua中可以将一个函数分成几部份运行。如果感兴趣的话,可以去看看Lua的文档。

V. 变量的定义

  所有的语言,都要用到变量。在Lua中,不管你在什么地方使用变量,都不需要声明,并且所有的这些变量总是全局变量,除非,你在前面加上"local"。

  这一点要特别注意,因为你可能想在函数里使用局部变量,却忘了用local来说明。
  至于变量名字,它是大小写相关的。也就是说,A和a是两个不同的变量。
  定义一个变量的方法就是赋值。"="操作就是用来赋值的
  我们一起来定义几种常用类型的变量吧。
  A. Nil
    正如前面所说的,没有使用过的变量的值,都是Nil。有时候我们也需要将一个变量清除,这时候,我们可以直接给变量赋以nil值。如:

    var1=nil -- 请注意 nil 一定要小写

  B. Boolean
    布尔值通常是用在进行条件判断的时候。布尔值有两种:true 和
false。在Lua中,只有false和nil才被计算为false,而所有任何其它类型的值,都是true。比如0,空串等等,都是true。不要被C语言的习惯所误导,0在Lua中的的确确是true。你也可以直接给一个变量赋以Boolean类型的值,如:

    varboolean = true

  C. Number
    在Lua中,是没有整数类型的,也不需要。一般情况下,只要数值不是很大(比如不超过100,000,000,000,000),是不会产生舍入误差的。在很多CPU上,实数的运算并不比整数慢。

    实数的表示方法,同C语言类似,如:
    4 0.4 4.57e-3 0.3e12 5e+20

  D. String
    字符串,总是一种非常常用的高级类型。在Lua中,你可以非常方便的定义很长很长的字符串。
    字符串在Lua中有几种方法来表示,最通用的方法,是用双引号或单引号来括起一个字符串的,如:
    "This is a string."
    和C语言相同的,它支持一些转义字符,列表如下:
    \a bell
    \b back space
    \f form feed
    \n newline
    \r carriage return
    \t horizontal tab
    \v vertical tab
    \\ backslash
    \" double quote
    \' single quote
    \[ left square bracket
    \] right square bracket

    由于这种字符串只能写在一行中,因此,不可避免的要用到转义字符。加入了转义字符的串,看起来实在是不敢恭维,比如:
    "one line\nnext line\n\"in quotes\", 'in quotes'"
    一大堆的"\"符号让人看起来很倒胃口。如果你与我有同感,那么,我们在Lua中,可以用另一种表示方法:用"[["和"]]"将多行的字符串括起来,如:

    page = [[
    <HTML>
      <HEAD>
        <TITLE>An HTML
Page</TITLE>
      </HEAD>
      <BODY>
        <A HREF="http://www.lua.org">Lua</A>

        [[a text between double brackets]]
      </BODY>
    </HTML>
    ]]

    值得注意的是,在这种字符串中,如果含有单独使用的"[["或"]]"就仍然得用"\["或"\]"来避免歧义。当然,这种情况是极少会发生的。

 

 

E. Table
    关系表类型,这是一个很强大的类型。我们可以把这个类型看作是一个数组。只是C语言的数组,只能用正整数来作索引;在Lua中,你可以用任意类型来作数组的索引,除了nil。同样,在C语言中,数组的内容只允许一种类型;在Lua中,你也可以用任意类型的值来作数组的内容,除了nil。

    Table的定义很简单,它的主要特征是用"{"和"}"来括起一系列数据元素的。比如:

    T1 = {} -- 定义一个空表
    T1[1]=10 -- 然后我们就可以象C语言一样来使用它了。
    T1["John"]={Age=27, Gender="Male"}
    这一句相当于:
    T1["John"]={} -- 必须先定义成一个表,还记得未定义的变量是nil类型吗
    T1["John"]["Age"]=27
    T1["John"]["Gender"]="Male"
    当表的索引是字符串的时候,我们可以简写成:
    T1.John={}
    T1.John.Age=27
    T1.John.Gender="Male"
    或
    T1.John{Age=27, Gender="Male"}
    这是一个很强的特性。

    在定义表的时候,我们可以把所有的数据内容一起写在"{"和"}"之间,这样子是非常方便,而且很好看。比如,前面的T1的定义,我们可以这么写:

    T1=
    {
      10, -- 相当于 [1] = 10
      [100] = 40,
      John= -- 如果你原意,你还可以写成:["John"] =
      {
        Age=27, -- 如果你原意,你还可以写成:["Age"] =27
        Gender=Male -- 如果你原意,你还可以写成:["Gender"] =Male
      },
      20 -- 相当于 [2] = 20
    }

    看起来很漂亮,不是吗?我们在写的时候,需要注意三点:
    第一,所有元素之间,总是用逗号","隔开;
    第二,所有索引值都需要用"["和"]"括起来;如果是字符串,还可以去掉引号和中括号;
    第三,如果不写索引,则索引就会被认为是数字,并按顺序自动从1往后编;

    表类型的构造是如此的方便,以致于常常被人用来代替配置文件。是的,不用怀疑,它比ini文件要漂亮,并且强大的多。

  F. Function
    函数,在Lua中,函数的定义也很简单。典型的定义如下:
    function add(a,b) -- add 是函数名字,a和b是参数名字
     return a+b -- return 用来返回函数的运行结果
    end

    请注意,return语言一定要写在end之前。假如你非要在中间放上一句return,那么请写成:do return
end。
    还记得前面说过,函数也是变量类型吗?上面的函数定义,其实相当于:
    add = function (a,b) return a+b end
    当你重新给add赋值时,它就不再表示这个函数了。你甚至可以赋给add任意数据,包括nil
(这样,你就清除了add变量)。Function是不是很象C语言的函数指针呢?

    和C语言一样,Lua的函数可以接受可变参数个数,它同样是用"…"来定义的,比如:
    function sum (a,b,…)
    如果想取得…所代表的参数,可以在函数中访问arg局部变量(表类型)得到。
    如 sum(1,2,3,4)
    则,在函数中,a = 1, b = 2, arg = {3, 4}
    更可贵的是,它可以同时返回多个结果,比如:
    function s()
      return 1,2,3,4
    end
    a,b,c,d = s() -- 此时,a = 1, b = 2, c = 3, d = 4
前面说过,表类型可以拥有任意类型的值,包括函数!因此,有一个很强大的特性是,拥有函数的表,哦,我想更恰当的应该说是对象吧。Lua可以使用面向对象编程了。不信?那我举例如下:

    t =
    {
     Age = 27
     add = function(self, n) self.Age = self.Age+n end
    }
    print(t.Age) -- 27
    t.add(t, 10)
    print(t.Age) -- 37

    不过,t.add(t,10) 这一句实在是有点土对吧?没关系,在Lua中,你可以简写成:
    t:add(10) -- 相当于 t.add(t,10)

  G. Userdata 和 Thread
    这两个类型的话题,超出了本文的内容,就不打算细说了。

 

VI. 结束语

  就这么结束了吗?当然不是,接下来,需要用Lua解释器,来帮助你理解和实践了。这篇小文只是帮助你大体了解Lua的语法。如果你有编程基础,相信会很快对Lua上手了。

  就象C语言一样,Lua提供了相当多的标准函数来增强语言的功能。使用这些标准函数,你可以很方便的操作各种数据类型,并处理输入输出。有关这方面的信息,你可以参考《Programming
in Lua 》一书,你可以在网络上直接观看电子版,网址为:http://www.lua.org/pil/index.html
  当然,Lua的最强大的功能是能与宿主程序亲蜜无间的合作,因此,下一篇文章,我会告诉大家,如何在你的程序中使用Lua语言作为脚本,使你的程序和Lua脚本进行交互。

使用流程

1. 函数的使用

   
以下程序演示了如何在Lua中使用函数, 及局部变量
例e02.lua
-- functions
function pythagorean(a, b)
local c2 = a^2 + b^2
return sqrt(c2)
end
print(pythagorean(3,4))

运行结果
5

程序说明
在Lua中函数的定义格式为:
function 函数名(参数)
...
end
    与Pascal语言不同,
end不需要与begin配对, 只需要在函数结束后打个end就可以了.本例函数的作用是已知直角三角形直角边, 求斜边长度.
参数a,b分别表示直角边长,
   
在函数内定义了local形变量用于存储斜边的平方. 与C语言相同, 定义在函数内的代码不会被直接执行,
只有主程序调用时才会被执行.
   
local表示定义一个局部变量, 如果不加local刚表示c2为一个全局变量,
local的作用域是在最里层的end和其配对的关键字之间, 如if ... end, while ...
end等。全局变量的作用域是整个程序。

2. 循环语句

例e03.lua
-- Loops
for i=1,5 do
print("i is now " .. i)
end

运行结果
i is now 1
i is now 2
i is now 3
i is now 4
i is now 5

程序说明
   
这里偶们用到了for语句
for 变量 = 参数1, 参数2, 参数3 do
循环体
end
    变量将以参数3为步长,
由参数1变化到参数2
例如:
for i=1,f(x) do print(i) end
for i=10,1,-1 do print(i) end

   
这里print("i is now " ..
i)中,偶们用到了..,这是用来连接两个字符串的,偶在(1)的试试看中提到的,不知道你们答对了没有。虽然这里i是一个整型量,Lua在处理的时候会自动转成字符串型,不需偶们费心。

3. 条件分支语句

例e04.lua
-- Loops and conditionals
for i=1,5 do
print(“i is now “ .. i)
if i < 2 then
print(“small”)
elseif i < 4 then
print(“medium”)
else
print(“big”)
end
end

运行结果
i is now 1
small
i is now 2
medium
i is now 3
medium
i is now 4
big
i is now 5
big

程序说明
    if
else用法比较简单, 类似于C语言, 不过此处需要注意的是整个if只需要一个end,哪怕用了多个elseif,
也是一个end.
例如
if op == "+" then
r = a + b
elseif op == "-" then
r = a - b
elseif op == "*" then
r = a*b
elseif op == "/" then
r = a/b
else
error("invalid operation")
end

4.试试看

   
Lua中除了for循环以外, 还支持多种循环, 请用while...do和repeat...until改写本文中的for程序。

数组的使用

1.简介

   
Lua语言只有一种基本数据结构, 那就是table, 所有其他数据结构如数组啦,类啦, 都可以由table实现.

2.table的下标

例e05.lua
-- Arrays
myData = {}
myData[0] = “foo”
myData[1] = 42

-- Hash tables
myData[“bar”] = “baz”

-- Iterate through the
-- structure
for key, value in myData do
print(key .. “=“ .. value)
end

输出结果
0=foo
1=42
bar=baz

程序说明
    首先定义了一个table
myData={}, 然后用数字作为下标赋了两个值给它. 这种定义方法类似于C中的数组, 但与数组不同的是,
每个数组元素不需要为相同类型,就像本例中一个为整型, 一个为字符串.

    程序第二部分,
以字符串做为下标, 又向table内增加了一个元素. 这种table非常像STL里面的map.
table下标可以为Lua所支持的任意基本类型, 除了nil值以外.

   
Lua对Table占用内存的处理是自动的, 如下面这段代码
a = {}
a["x"] = 10
b = a -- `b' refers to the same table as `a'
print(b["x"]) --> 10
b["x"] = 20
print(a["x"]) --> 20
a = nil -- now only `b' still refers to the table
b = nil -- now there are no references left to the table
   
b和a都指向相同的table, 只占用一块内存, 当执行到a = nil时, b仍然指向table,
    而当执行到b=nil时,
因为没有指向table的变量了, 所以Lua会自动释放table所占内存

3.Table的嵌套

   
Table的使用还可以嵌套,如下例
例e06.lua
-- Table ‘constructor’
myPolygon = {
color=“blue”,
thickness=2,
npoints=4;
{x=0, y=0},
{x=-10, y=0},
{x=-5, y=4},
{x=0, y=4}
}

-- Print the color
print(myPolygon[“color”])

-- Print it again using dot
-- notation
print(myPolygon.color)

-- The points are accessible
-- in myPolygon[1] to myPolygon[4]

-- Print the second point’s x
-- coordinate
print(myPolygon[2].x)

程序说明

    首先建立一个table,
与上一例不同的是,在table的constructor里面有{x=0,y=0}, 这是什么意思呢? 这其实就是一个小table,
定义在了大table之内,
小table的table名省略了.最后一行myPolygon[2].x,就是大table里面小table的访问方式.