Lua 教程 | 第一次接触 Lua 的感受：相见恨晚！

我是老吴，一个爱学习的，嵌入式 Linux 驱动工程师。关注我，一起变得更加优秀吧！

哈喽，老吴这几天都在了解 Lua 这门脚本语言，感觉它太适合我这种懒人了，下面记录一下学习心得。

Lua 是什么？

Lua 是一门脚本语言，和 Shell、Python 是同一种类型。

https://www.lua.org/about.html

Lua 的优点很多，下面是我感受比较深的几点：

文档：Lua 官方提供了非常丰富的文档。经过我这几天的了解，我甚至觉得 Lua 很适合作为学习编程的第一门语言。

小巧：Lua 是 C语言写的，5.4.4版本大约 3 万行代码，编译后算上标准库才 281K，对嵌入式平台很友好。

简洁：Lua 的语法简单明了，自由度高。有经验的 C 语言开发者大概 1 天就可以用 Lua 写程序了。

高效：相对于其他脚本语言而言，as fast as Lua。易移植：无依赖，在 PC / 嵌入式 、Windows / Unix 平台上都很容易编译，在我的笔记本上几秒钟就编译完了。

强大：支持过程式编程、面向对象编程、函数式编程、数据驱动编程。

Lua 设计中的一个基本概念是为实现特性提供元机制，而不是直接在语言中提供大量特性。例如，虽然 Lua 不是纯粹的面向对象语言，但它提供了用于实现类和继承的元机制。和其他类似的语言进行比较：

Lua 怎么学？

下面我感觉比较好的学习资料，按照我学习的先后顺序进行排列。Lua 快速入门：https://github.com/PacktPublishing/Lua-Quick-Start-Guide这是《Lua Quick Start Guide》一书的配套源码。

这本书比较浅现易懂，适合快速体验 Lua 这门语言。我快速地浏览了一遍书的大体内容，然后直接看源码，遇到不懂的地方再回头看书。比较难的地方是第三章末尾的 metatable 相关的内容，metatable 可能是 Lua 的精髓。http://lua-users.org/wiki/Lua 的官方 wiki，绝佳的学习资料，里面除了有 Lua 入门和进阶文章，还有大量示例代码，理论和实践两手抓，是 Lua 进阶的最好选择。

Lua 进阶教程：https://github.com/LewisJEllis/awesome-luaLua 入门后，我们就可以去找一些高质量、认可度比较高的项目来学习了。这个仓库里收集了许多优秀的 Lua 开源项目，找几个自己感兴趣的项目，研读其代码并不断地编码，足够让我们成为一个合格的 Lua 开发者了。

Lua 怎么用？

为了更好地感受 Lua 这门语言的用法，下面会举 4 个不同场景的例子。示例1：文件读写

function SaveCharacterData(name, power, team)
    file = io.open("data.txt", "w")
    file:write("name " .. name .. "n")
    file:write("attack ", power, "n")
    file:write("team " .. team, "n")
    file:close()
end

-- Write data
SaveCharacterData("gwen", 20, "blue")

-- Read data
file = io.open("data.txt")
lines = file:lines()
print("Contents of file:");
for line in lines do
    print("t" .. line)
end
file:close()

上面的代码演示了最简单的文件读写。

示例2：控制硬件https://github.com/vsergeev/lua-peripherylua-periphery 是一个库，用于在 Linux 的用户空间中访问 GPIO、LED、PWM、SPI、I2C、MMIO 等接口。

local GPIO = require('periphery').GPIO

-- Open GPIO /dev/gpiochip0 line 10 with input direction
local gpio_in = GPIO("/dev/gpiochip0", 10, "in")

-- Open GPIO /dev/gpiochip0 line 12 with output direction
local gpio_out = GPIO("/dev/gpiochip0", 12, "out")

local value = gpio_in:read()
gpio_out:write(not value)

gpio_in:close()
gpio_out:close()

Lua 是 C 语言编写的，除了标准库之外，还有大量的第三方库。lua-periphery 60%的代码是 C，C 负责硬件的访问。另外的 40% 的示例代码是 Lua 写的。如果你想了解如何用 C 来扩展 Lua，看这个开源项目就够了。

示例3：网络服务https://github.com/lunarmodules/copas

local copas = require("copas")
local socket = require("socket")

local function echoHandler(skt)
    skt = copas.wrap(skt)
    while true do
        local data = skt:receive()
        if not data or data == "quit" then
            break
        end
        skt:send(data)
    end
end

local server = socket.bind("localhost", 20000)

copas.addserver(server, echoHandler)
copas.loop()

上面的代码演示了如何用网络库 copas 搭建一个 TCP echo server。

示例4：游戏开发https://github.com/love2d/lovelove2d 是为 Lua 而写的 2D 游戏引擎，市面上有不少商业 2D 游戏是基于 love2d 开发的。

我们简单看下 love2d 的用法。

-- function called at start of game to load assets
function love.load()
    love.graphics.setDefaultFilter('nearest', 'nearest')

    sprite = love.graphics.newImage('graphics/mario.png')
    x = virtualWidth / 2 - sprite:getWidth() / 2
    y = virtualHeight / 2 - sprite:getHeight() / 2

    push:setupScreen(virtualWidth, virtualHeight, 640, 480, {
        fullscreen = false
    })
end

-- function called every frame with the delta (dt) since last frame
function love.update(dt)

end

-- a callback function called whenever we press a key
function love.keypressed(key)
    if key == 'left' then
        x = x - speed
    end
    if key == 'right' then
        x = x + speed
    end
    [...]
end

-- a function called each frame meant to render things to the screen
function love.draw()
    push:apply('start')
    love.graphics.draw(sprite, x, y)
    push:apply('end')
end

上面的代码实现了通过方向键控制玛丽奥的功能，基于这个框架，最终我们可以很轻松地实现超级玛丽的核心功能，效果如下：

总结

Lua 具有小巧、简洁、高效、强大、文档丰富等优点，如同一把瑞士军刀，非常适合嵌入式 Linux 平台的底层开发，是嵌入式开发的利器。人生苦短，一起试下用 Lua 呗。

—— The End ——