Телевизор 

Lua стандартные функции. Основы Lua. Расширенная форма оператора for

В современных играх пользователи без труда могут играть друг с другом по сети через Интернет. К сожалению, старые игры такой возможности не имеют, или имели раньше, но по ряду причин, больше не поддерживают совместную игру через всемирную паутину. К счастью уже сегодня, чтобы поиграть по сети в игры, не нужно находиться в одной локальной сети. Программа Tunngle решает эту проблему. Но как это часто бывает, при работе с приложением появляются ошибки, к примеру: «не удалось инициализировать сетевой адаптер Tunngle».

Почему так происходит и как устранить ошибки, я рассмотрю в рамках данной статьи.

О программе

Tunngle - программа для объединения всех локальных компьютеров в единую виртуальную сеть (VPN). Она позволяет запускать совместную игру по локальной сети через Интернет. Помимо игр, Tunngle предлагает свои услуги для профессиональных IP-приложений.

Полезно знать! Tunngle не единственная программа для объединения игр в единую сеть VPN. Популярной среди пользователей также является Hamachi, Garena и Evolve.

Настройка

Чтобы избежать большинства багов и ошибок, используйте последнюю версию клиента с официального сайта.

Установка клиента

Чтобы установка прошла успешно, выполните следующее:


Совет! Ошибка 4-109 «не удалось инициализировать сетевой адаптер Tunngle» может быть связана с раздельной регистрацией (когда регистрируется профиль в процессе установки программы). Чтобы этого избежать, зарегистрируйте профиль на официальном сайте.

Первое включение

Если никакие внешние факторы не помешают, программа самостоятельно настроится на работу. Для первоначальной настройки, просто войдите под своим логином и паролем в систему. Программа найдет нужный адаптер и воспользуется им для развертывания своей сети.

Но часто бывает, что операция завершается неудачей и отображается ошибка «не удалось инициализировать сетевой адаптер Tunngle (4-109)».

Совет! Если у вас возникают другие ошибки с этой программой, рекомендую почитать информацию в Tunngle community.

Как устранить ошибку?

На появление ошибки могут влиять разные факторы.

Важно! Перед тем как приступать к устранению ошибок, просто перезагрузите Windows.

Пойдем по порядку:

  1. Установка клиента полностью не завершилась. Переустановите клиент с обязательной перезагрузкой компьютера по окончанию процедуры.
  2. Установка сетевого адаптера завершилась неудачей. Причин может быть несколько:
  3. Параметры IP повреждены. Зайдите в «Сетевые подключения» и попробуйте отключить, а потом подключит снова Tap-Win32 Adapter V9.
     Ещё попробуйте отключить UAC и полностью переустановить клиент Tunngle. Адаптер должен правильно распознаваться.
  4. Воспользуйтесь средством для устранения ошибок Tunngle Community Troubleshooter.
  5. Если автоматическое устранение не помогает и адаптера нет в сетевых подключениях, попробуйте настроить его вручную:
  6. Выставите приоритет загрузки адаптера:

Lua предлагает высокоуровневую абстракцию без потери связи с аппаратурой

В то время как интерпретируемые языки программирования, такие как Perl, Python, PHP и Ruby, пользуются все большей популярностью для Web-приложений (и уже давно предпочитаются для автоматизации задач по системному администрированию), компилируемые языки программирования, такие как C и C++, по-прежнему необходимы. Производительность компилируемых языков программирования остается несравнимой (она уступает только производительности ручного ассемблирования), поэтому некоторое программное обеспечение (включая операционные системы и драйверы устройств) может быть реализована эффективно только при использовании компилируемого кода. Действительно, всегда, когда программное и аппаратное обеспечение нужно плавно связать между собой, программисты инстинктивно приходят к компилятору C: C достаточно примитивен для доступа к "голому железу" (то есть, для использования особенностей какой-либо части аппаратного обеспечения) и, в то же время, достаточно выразителен для описания некоторых высокоуровневых программных конструкций, таких как структуры, циклы, именованные переменные и области видимости.

Однако языки сценариев тоже имеют четкие преимущества. Например, после успешного переноса интерпретатора языка на другую платформу подавляющее большинство написанных на этом языке сценариев работает на новой платформе без изменений, не имея зависимостей, таких как системные библиотеки функций (представьте множество DLL-файлов операционной системы Microsoft® Windows® или множество libcs на UNIX® и Linux®). Кроме того, языки сценариев обычно предлагают высокоуровневые программные конструкции и удобные операции, которые программистам нужны для повышения продуктивности и скорости разработки. Более того, программисты, использующие язык сценариев, могут работать быстрее, поскольку этапы компиляции и компоновки не нужны. В сравнении с С и его родственниками цикл "кодирование, компоновки, связывание, запуск" сокращается до ускоренного "написание, запуск".

Новшества в Lua

Как и любой язык сценариев, Lua имеет свои особенности:

  • Типы в Lua . В Lua значения имеют тип, но переменные типизируются динамически. Типы nil , boolean , number и string работают так, как вы могли бы ожидать.
    • Nil - это тип специального значения nil ; используется для представления отсутствия значения.
    • Boolean - это тип констант true и false (Nil тоже представляет значение false , а любое не nil значение представляет true).
    • Все числа в Lua имеют тип doubles (но вы можете легко создать код для реализации других числовых типов).
    • string - это неизменяемый массив для символов (следовательно, для добавления к строке вы должны сделать ее копию).
  • Типы table , function и thread являются ссылками. Каждый такой тип может быть назначен переменной, передаваемой в качестве аргумента, или возвращаемой из функции. Ниже приведен пример сохранения функции:

    Пример анонимной функции, -- возвращаемой как значение -- см. http://www.tecgraf.puc-rio.br/~lhf/ftp/doc/hopl.pdf function add(x) return function (y) return (x + y) end end f = add(2) print(type(f), f(10)) function 12

  • Потоки в Lua . Поток - это сопрограмма, создаваемая вызовом встроенной функции coroutine.create(f) , где f - это функция Lua. Потоки не запускаются при создании; они запускаются позже при помощи функции coroutine.resume(t) , где t - это поток. Каждая сопрограмма может время от времени отдавать процессор другим сопрограммам при помощи функции coroutine.yield() .
  • Выражения присваивания . Lua разрешает множественные присваивания, и выражения сначала вычисляются, а затем присваиваются. Например, результат выражений

    I = 3 a = {1, 3, 5, 7, 9} i, a[i], a, b = i+1, a, a[i] print (i, a, a, b, I)
    равен 4 7 5 nil nil . Если список переменных больше, чем список значений, лишним переменным присваивается значение nil ; поэтому b равно nil . Если значений больше, чем переменных, лишние значения просто игнорируются. В Lua названия переменных зависят от регистра символов, что объясняет, почему переменная I равна nil .

  • Порции (chunks) . Порцией называется любая последовательность Lua-операторов. Порция может быть записана в файл или в строку в Lua-программе. Каждая порция выполняется как тело анонимной функции. Следовательно, порция может определять локальные переменные и возвращать значения.
  • Дополнительные интересные возможности . Lua имеет сборщик мусора "отметь и выкинь". В Lua 5.1 сборщик мусора работает в инкрементном режиме. Lua имеет полное лексическое замыкание (как Scheme, но не как Python). Кроме того, Lua имеет надежную семантику последовательных вызовов (tail call) (опять же, как Scheme, но не как Python).

Большее количество примеров Lua-кода приведено в руководстве "Программирование в Lua " и в wiki Lua-пользователей (ссылки приведены в разделе " ").

Как всегда, выбор между компилируемым и интерпретируемым языком заключается в сравнении всех за и против каждого языка в контексте, оценке альтернатив и поиске компромиссов.

Беря все лучшее из обоих миров

Что, если бы вы могли взять лучшее из обоих миров: производительность работы с "голым железом" и высокоуровневые, мощные абстракции? Более того, если бы вы могли оптимизировать алгоритмы и функции, зависящие от системы и требующие много процессорного времени, так же как и отдельную логику, не зависящую от системы и очень чувствительную к изменениям требований?

Баланс требований для высокопроизводительного кода и высокоуровневого программирования является сутью Lua, встраиваемого языка программирования. Приложения, включающие Lua, представляют собой комбинацию компилируемого кода и Lua-сценариев. Компилируемый код может при необходимости заняться железом, и, в то же время, может вызывать Lua-сценарии для обработки сложных данных. И поскольку Lua-сценарии отделены от компилируемого кода, вы можете изменять сценарии независимо от него. С Lua цикл разработки более похож на "Кодирование, компоновка, запуск, создание сценариев, создание сценариев, создание сценариев …".

Например, на странице "Uses" Web-сайта Lua (см. раздел " ") перечислены некоторые компьютерные игры для массового рынка, включая World of Warcraft и Defender (версия классической аркады для бытовых консолей), которые интегрируют Lua для запуска всего, начиная с пользовательского интерфейса и заканчивая искусственным интеллектом противника. Другие приложения Lua включают в себя механизмы расширения для популярного инструментального средства обновления Linux-приложений apt-rpm и механизмы управления чемпионатом Robocup 2000 "Сумасшедший Иван". На этой странице есть много хвалебных отзывов о маленьком размере и отличной производительности Lua.

Начало работы с Lua

Lua версии 5.0.2 на момент написания данной статьи была текущей версией (недавно появилась версия 5.1). Вы можете загрузить исходный код Lua с lua.org, а можете найти различные предварительно откомпилированные двоичные файлы на wiki Lua-пользователей (ссылки приведены в разделе " "). Полный код ядра Lua 5.0.2, включая стандартные библиотеки и Lua-компилятор, по размерам не превышает 200KB.

Если вы работаете на Debian Linux, то можете быстро и просто установить Lua 5.0 при помощи следующей команды

# apt-get install lua50

с правами суперпользователя. Все приведенные здесь примеры запускались на Debian Linux "Sarge" с использованием Lua 5.0.2 и ядра Linux 2.4.27-2-686.

После установки Lua на вашей системе попробуйте автономный Lua-интерпретатор. Все Lua-приложения должны быть встроены в базовое приложение. Интерпретатор - это просто специальный тип базового приложения, используемого для разработки и отладки. Создайте файл factorial.lua и введите в него следующие строки:

-- определяет функцию факториала function fact (n) if n == 0 then return 1 else return n * fact(n-1) end end print("enter a number:") a = io.read("*number") print(fact(a))

Код в factorial.lua (точнее, любая последовательность Lua-операторов) называется порцией (chunk), как было описано выше в разделе " ". Для запуска созданной вами порции выполните команду lua factorial.lua:

$ lua factorial.lua enter a number: 10 3628800

Или, как в других языках сценариев, вы можете добавить строку со знаками (#!) ("shebang") в начало сценария, делая сценарий исполняемым, а затем запустить файл как автономную команду:

$ (echo "#! /usr/bin/lua"; cat factorial.lua) > factorial $ chmod u+x factorial $ ./factorial enter a number: 4 24

Язык Lua

Lua обладает многими удобствами, имеющимися в современных языках программирования сценариев: область видимости, управляющие структуры, итераторы и стандартные библиотеки для обработки строк, выдачи и сбора данных и выполнения математических операций. Полное описание языка Lua приведено в "" (см. раздел " ").

В Lua тип имеют только значения , а переменные типизируются динамически. В Lua есть восемь фундаментальных типов (или значений): nil , boolean , number , string , function , thread , table и userdata . Первые шесть типов говорят сами за себя (исключения приведены в разделе " "); два последних требуют пояснения.

Таблицы в Lua

Таблицы - это универсальная структура данных в Lua. Более того, таблицы - это единственная структура данных в Lua. Вы можете использовать таблицу как массив, словарь (называемый также хеш-таблицей или ассоциативным массивом ), дерево, запись и т.д.

В отличие от других языков программирования, содержимое таблицы в Lua не обязательно должно быть однородным: таблица может включать любые типы и может содержать смесь элементов, подобных массиву, и элементов, подобных словарю. Кроме того, любое Lua-значение (в том числе, функция или другая таблица) может служить ключом элемента словаря.

Для исследования таблиц запустите Lua-интерпретатор и введите строки, показанные жирным шрифтом в листинге 1.

Листинг 1. Экспериментируя с таблицами Lua
$ lua > -- создать пустую таблицу и добавить несколько элементов > t1 = {} > t1 = "moustache" > t1 = 3 > t1["brothers"] = true > -- создать таблицу и определить элементы (употребляется чаще) > all at once > t2 = { = "groucho", = "chico", = "harpo"} > t3 = { = t2, accent = t2, horn = t2} > t4 = {} > t4 = "the marx brothers" > t5 = {characters = t2, marks = t3} > t6 = {["a night at the opera"] = "classic"} > -- создать ссылку и строку > i = t3 > s = "a night at the opera" > -- индексами могут быть любые Lua-значения > print(t1, t4, t6[s]) moustache the marx brothers classic > -- фраза table.string эквивалентна фразе table["string"] > print(t3.horn, t3["horn"]) harpo harpo > -- индексы могут быть также "многомерными" > print (t5["marks"]["horn"], t5.marks.horn) harpo harpo > -- i указывает на то же значение, что и t3 > = t4[i] the marx brothers > -- несуществующие индексы возвращают значения nil > print(t1, t2, t5.films) nil nil nil > -- даже функция может быть ключом > t = {} > function t.add(i,j) >> return(i+j) >> end > print(t.add(1,2)) 3 > print(t["add"](1,2)) 3 > -- и другой вариант функции в качестве ключа > t = {} > function v(x) >> print(x) >> end > t[v] = "The Big Store" > for key,value in t do key(value) end The Big Store

Как вы могли ожидать, Lua также предоставляет несколько функций-итераторов для обработки таблиц. Функции предоставляет глобальная переменная table (да, Lua-пакеты - это тоже просто таблицы). Некоторые функции, например table.foreachi() , ожидают непрерывный диапазон целых ключей, начиная с 1 (цифра один):

> table.foreachi(t1, print) 1 moustache 2 3

Другие, например table.foreach() , выполняют итерацию по всей таблице:

> table.foreach(t2,print) 1 groucho 3 chico 5 harpo > table.foreach(t1,print) 1 moustache 2 3 brothers true

Хотя некоторые итераторы оптимизированы для целых индексов, все они просто обрабатывают пары (ключ, значение).

Ради интереса создайте таблицу t с элементами {2, 4, 6, language="Lua", version="5", 8, 10, 12, web="www.lua.org"} и выполните команды table.foreach(t, print) и table.foreachi(t, print) .

Userdata

Поскольку Lua предназначен для встраивания в базовое приложение, написанное на таких языках, как, например, C или C++, для взаимодействия с базовым приложением данные должны совместно использоваться средой C и Lua. Как указано в "Справочном руководстве по Lua 5.0 ", тип userdata позволяет "произвольным C-данным храниться в Lua-переменных". Вы можете рассматривать тип userdata как массив байтов - байтов, которые могут представлять указатель, структуру или файл в базовом приложении.

Содержимое userdata происходит от C, поэтому оно не может быть модифицировано в Lua. Естественно, поскольку userdata происходит от C, в Lua не существует предопределенных операций для userdata. Однако вы можете создать операции, которые работают с userdata , используя еще один механизм Lua, называемый мета-таблицами (metatables).

Мета-таблицы

Из-за такой гибкости типов table и userdata Lua разрешает перегружать операции для объектов каждого из этих типов (вы не можете перегружать шесть остальных типов). Мета-таблица - это (обычная) Lua-таблица, которая отображает стандартные операции в предоставляемые вами пользовательские функции. Ключи мета-таблицы называются событиями (event); значения (другими словами, функции) называются мета-методами (metamethod).

Функции setmetatable() и getmetatable() изменяют и запрашивают мета-таблицу объекта соответственно. Каждый объект table и userdata может иметь свою собственную мета-таблицу.

Например, одним из событий является __add (для добавления). Можете ли вы определить, что делает следующая порция?

-- Перегрузить операцию add -- для конкатенации строк -- mt = {} function String(string) return setmetatable({value = string or ""}, mt) end -- Первый операнд - это String table -- Второй операнд - это string -- .. - это операция конкатенации в Lua -- function mt.__add(a, b) return String(a.value..b) end s = String("Hello") print((s + " There " + " World!").value)

Эта порция отображает следующий текст:

Hello There World!

Функция function String() принимает строку (string), заключает ее в таблицу ({value = s or ""}) и назначает мета-таблицу mt этой таблице. Функция mt.__add() является мета-методом, добавляющим строку b к строке, находящейся в a.value b раз. Строка print((s + " There " + " World!").value) активизирует мета-метод дважды.

Index - это еще одно событие. Мета-метод для __index вызывается всегда, когда ключ в таблице не существует. Вот пример, который запоминает ("memoizes") значение функции:

-- код, любезно предоставленный Рики Лэйком (Rici Lake), [email protected] function Memoize(func, t) return setmetatable(t or {}, {__index = function(t, k) local v = func(k); t[k] = v; return v; end }) end COLORS = {"red", "blue", "green", "yellow", "black"} color = Memoize(function(node) return COLORS end)

Поместите этот код в Lua-интерпретатор и введите print(color, color, color) . Вы должны увидеть что-то подобное blue black blue .

Этот код, получающий ключ и узел, ищет цвет узла. Если он не существует, код присваивает узлу новый, выбранный случайно цвет. В противном случае возвращается цвет, назначенный узлу. В первом случае мета-метод __index выполняется один раз для назначения цвета. В последнем случае выполняется простой и быстрый поиск в хеш-таблице.

Язык Lua предлагает много мощных функциональных возможностей, и все они хорошо документированы. Но всегда, когда вы столкнетесь с проблемами или захотите пообщаться с мастером, обратитесь за поддержкой к энтузиастам - IRC-канал Lua Users Chat Room (см. раздел " ").

Встроить и расширить

Кроме простого синтаксиса и мощной структуры таблиц, реальная мощь Lua очевидна при использовании его совместно с базовым языком. Как уже говорилось, Lua-сценарии могут расширить собственные возможности базового языка. Но справедливо также и обратное - базовый язык может одновременно расширять Lua. Например, C-функции могут вызывать Lua-функции и наоборот.

Сердцем симбиотического взаимодействия между Lua и его базовым языком является виртуальный стек . Виртуальный стек (как и реальный) является структурой данных "последний вошел - первый вышел" (last in-first out - LIFO), которая временно сохраняет аргументы функции и ее результаты. Для вызова из Lua базового языка (и наоборот) вызывающая сторона помещает значения в стек и вызывает целевую функцию; принимающая сторона достает аргументы из стека (конечно же, проверяя тип и значение каждого аргумента), обрабатывает данные и помещает в стек результаты. Когда управление возвращается вызывающей стороне, она извлекает значения из стека.

Фактически, все С-интерфейсы прикладного программирования (API) для Lua-операций работают через стек. Стек может хранить любое Lua-значение; однако тип значения должен быть известен как вызывающей стороне, так и вызываемой, а конкретные функции помещают в стек и извлекают из него каждый тип (например, lua_pushnil() и lua_pushnumber()).

В листинге 2 показана простая C-программа (взятая из главы 24 книги "Программирование в Lua ", ссылка на которую приведена в разделе " "), реализующая минимальный, но функциональный Lua-интерпретатор.

Листинг 2. Простой Lua-интерпретатор
1 #include 2 #include 3 #include 4 #include 5 6 int main (void) { 7 char buff; 8 int error; 9 lua_State *L = lua_open(); /* открывает Lua */ 10 luaopen_base(L); /* открывает основную библиотеку */ 11 luaopen_table(L); /* открывает библиотеку table */ 12 luaopen_io(L); /* открывает библиотеку I/O */ 13 luaopen_string(L); /* открывает библиотеку string */ 14 luaopen_math(L); /* открывает библиотеку math */ 15 16 while (fgets(buff, sizeof(buff), stdin) != NULL) { 17 error = luaL_loadbuffer(L, buff, strlen(buff), "line") || 18 lua_pcall(L, 0, 0, 0); 19 if (error) { 20 fprintf(stderr, "%s", lua_tostring(L, -1)); 21 lua_pop(L, 1); /* извлечь сообщение об ошибке из стека */ 22 } 23 } 24 25 lua_close(L); 26 return 0; 27 }

Строки с 2 по 4 включают стандартные Lua-функции, несколько удобных функций, используемых во всех Lua-библиотеках, и функции для открытия библиотек, соответственно. Строка 9 создает Lua-структуру . Все структуры сначала пусты; вы добавляете библиотеки или функции к структуре при помощи luaopen_...() , как показано в строках с 10 по 14.

В строке 17 luaL_loadbuffer() принимает входную информацию с stdin в виде порции и компилирует ее, помещая порцию в виртуальный стек. Строка 18 извлекает порцию из стека и выполняет ее. Если во время исполнения возникает ошибка, Lua-строка помещается в стек. Строка 20 обращается к вершине стека (вершина стека имеет индекс -1) как к Lua-строке, распечатывает сообщение и удаляет значение из стека.

Используя C API, ваше приложение может также "достать" информацию из Lua-структуры. Следующий фрагмент кода извлекает две глобальные переменные из Lua-структуры:

.. if (luaL_loadfile(L, filename) || lua_pcall(L, 0, 0, 0)) error(L, "cannot run configuration file: %s", lua_tostring(L, -1)); lua_getglobal(L, "width"); lua_getglobal(L, "height"); .. width = (int) lua_tonumber(L, -2); height = (int) lua_tonumber(L, -1); ..

Опять же, обратите внимание на то, что передачу разрешает стек. Вызов любой Lua-функции из C аналогичен следующему коду: извлечь функцию при помощи lua_getglobal() , поместить аргументы, выполнить lua_pcall() и обработать результаты. Если Lua-функция возвращает n значений, первое значение находится по индексу -n в стеке, а последнее - по индексу -1 .

Обратное действие (вызов C-функции из Lua) аналогично. Если ваша операционная система поддерживает динамическую загрузку, Lua может загружать и вызывать функции по требованию. В операционных системах, в которых необходима статическая загрузка, расширение Lua-механизма для вызова C-функции потребует перекомпоновки Lua.

Lua великолепен

Lua - это чрезвычайно легкий в использовании язык, но его простой синтаксис маскирует его мощь: язык поддерживает объекты (аналогичные объектам Perl), мета-таблицы делают его тип table абсолютно гибким, а C API разрешает отличную интеграцию и расширение сценариев и базового языка. Lua может использоваться совместно с языками C, C++, C#, Java™ и Python.

Перед созданием еще одного формата конфигурационного файла или ресурса (и еще одного синтаксического анализатора для него) попробуйте Lua. Язык Lua (так же как и его сообщество) надежен, изобретателен и готов прийти на помощь.

Вот тут, наконец-то, пример полноценной прокси, с отслеживанием действий.

Function proxy() local real_table = {} local logger = {} local metatable = {} -- Забираем значения из настоящей таблицы и логируем их function metatable:__index(key) local value = rawget(real_table, key) table.insert(logger, "Get key "..tostring(key).." is ".. tostring(value)) return value end -- Подставляем значения в реальную таблицу, с произвольными действиями function metatable:__newindex(key, value) table.insert(logger, "Set key "..tostring(key).." as "..tostring(value)) rawset(real_table, key, value) end return setmetatable({}, metatable), logger end prox, log = proxy() prox.a = 10 prox.a = 20 print("prox.a", prox.a) --> 20 print("log", "\n"..table.concat(log, "\n")) --> Set key a as 10 --> Set key a as 20 --> Get key a, is 20
На выходе таблица, которая логирует её использование. В данном случае, таблица-прокси всегда пуста, в ней нет никаких ключей, поэтому __newindex будет вызываться каждый раз.

Таблицы временных объектов

Время от времени, могут понадобиться временные объекты, которые существуют некоторое время, но при нехватке памяти - освобождают занимаемое пространство. Данный пример потребует наличия библиотеки Luasec (https-запросы), хотя с тем же успехом можно использовать Luasocket , только без https.

Page = {} page.https = require"ssl.https" page.cache = setmetatable({}, {__mode = "v"}) -- Метатаблица для отдельных страничек page._meta = {} function page._meta:__tostring() return "Page: ["..self.url.. "]: ".. self.status end setmetatable(page, page) function page:__call(url) return self.cache or self:request(url) end function page:request(url) local page = setmetatable({}, self._meta) page.url = url page.data, page.status, page.error, page.hate = self.https.request(url) print(page.data, page.status, page.error, page.hate) self.cache = page return page end -- Запрашиваем, например, Яндекс. p = page("https://yandex.ru") print("p", p) --> Page: : 200 print("p.status", p.status) --> 200 -- И он болтается в кеше, -- при последующих аналогичных запросах - будет извлекаться оттуда. print("page.cache[...]", page.cache["https://yandex.ru"]) --> Page: : 200 -- Он остаётся после сборки мусора, потому что остаётся сильная ссылка "p". collectgarbage() print("page.cache[...]", page.cache["https://yandex.ru"]) --> Page: : 200 p = nil collectgarbage() -- Но после удаления ссылки - её больше нет, страничка больше не нужна. print("page.cache[...]", page.cache["https://yandex.ru"]) --> Nil

Пока всё

Я считаю, что данного материала достаточно чтобы более-менее освоить метатаблицы, если есть интересные или забавные примеры - пишите в комментариях.

Для желающих задать кучу вопросов - оставляю ссылку на чатик в тележке .

Теги: Добавить метки

Тема "Функции" обычно очень тяжело даётся начинающим, поэтому я прошу задавать в комментариях вопросы, если вам что-то непонятно. Дело в том, что это очень важная тема, и чем лучше вы разберётесь с ней сейчас, тем меньше сложных проблем возникнет при написании программ.

UPD : заголовок изменён на более логичный, исправлены некоторые ошибки, из-за которых статья может быть понята неверно.

=== Урок №4 ===

В прошлый раз мы, помимо всего прочего, узнали о довольно большом количестве функций, упрощающих многие расчётные задачи. Функция - действительно мощный инструмент программирования, простой и удобный в использовании: вы просто передаёте ей параметр и получаете результат. В случае с математическими функциями (такими, как math.cos, math.sqrt), желаемым результатом является число, которое можно использовать в вычислениях; в случае с функцией print, давно и прочно засевшей в наших головах, желаемый результат - текст, появляющийся в окне консоли. Так как print не возвращает никакого значения (или, что то же самое, любой вызов print возвращает nil ), но что-то полезное тем не менее делает, то говорят, что print вызывают ради побочного действия .

На самом деле каждая функция есть ни что иное, как маленькая программа, или подпрограмма : любая функция описывается последовательностью инструкций языка. Вы можете создавать свои функции: это позволяет нам поместить в них часто используемые фрагменты кода и значительно облегчить себе жизнь.

Типичный синтаксис определения функции:

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
function <название> (<список_параметров>)
<инструкции>
end

Чтобы стало ясно, о чём речь, вот пример программы с определённой в ней функцией:

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
-- func.lua --

Function hello()
print "hello"
print "hi"
end

Теперь вызывайте функцию hello хоть 50 раз подряд
hello()
hello()
hello()

Думаю, вопроса, что делает эта программа, возникнуть не должно. Заметьте: в заголовке функции в скобках отсутствуют какие-либо параметры, поэтому и вызывать её мы должны без параметров.

А таким образом определяется функция с параметрами:

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
-- func2.lua --

Function printmany(str, times)
for i = 1, times do
print(str)
end
end

Print("bug", 6)
print("goat", 2)

Функция printmany принимает строку, заданную первым параметром, и выводит её столько раз, сколько указано во втором параметре.
Таким образом, программа выведет 6 раз строку "bug" и 2 раза строку "goat", и если вы внимательно читали предыдущие уроки, вам должно быть понятно, почему. Понимать работу printmany следует так: при вызове print("bug", 6) внутри функции автоматически создаются переменные string = "bug" и times = 6 , аналогичное происходит и при вызове print("goat", 2) .

Заметьте, что в Lua нет никакой проверки типов: то есть, вы, в принципе, можете передать функции в качестве параметра любое значение, а не только то, которое она от вас вроде как ждёт. Это делает допустимыми следующие вызовы в предыдущей программе:

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
printmany(78, 1) -- 1 раз выводит число 78
printmany(nil, 3) -- 3 раза выводит nil
printmany(false, 8) -- 8 раз выводит false

Однако такой номер не пройдёт:

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
printmany("error", "seven")

В таком случае интерпретатор выдаст ошибку: он не сможет в цикле посчитать от одного до строки "seven". Увы, компьютеры порой так глупы! Что я хочу сказать: будьте внимательны, когда передаёте функции параметры, вместо вас за ними следить некому.

Число параметров в создаваемой функции может быть любым: хоть ноль, хоть два, хоть три, хоть три тысячи - впрочем, надеюсь, вам не захочется создавать функцию с тремя тысячами параметрами. Возможно создать функцию, которая принимала бы произвольное число параметров (наподобие print: вы можете передать ей столько значений, сколько вам вздумается), но об этом будет рассказано в одном из более поздних уроков: пока обойдёмся фиксированным.

Функции, описанные нами до этого, не возвращали никаких значений. Убедитесь сами:

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
value1 = printmany("cat", 1)
value2 = math.cos(math.pi)
print(value1, value2)
-- Выведет: nil -1

Вернуть из функции значение можно с помощью инструкции return . Делается примерно так:

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
-- vecfun.lua--

Функция возводит заданное число в квадрат
function square(x)
return x^2
end

Print(square(11))
-- Выведет 121

После return может стоять любое выражение, значение которого и будет возвращено функцией, а может не стоять вообще ничего, тогда функция просто завершится и возвратит nil .

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
-- nothing.lua --

Этот код не делает вообще ничего!
-- return в данном случае, конечно,
-- можно просто убрать.

Function nothing()
return
end

"Голый" return может использоваться, например, если вы хотите раньше времени завершить исполнение функции, подобно тому, как break используется для прерывания цикла. Можно также написать return nil , и смысл у этой инструкции будет такой же, как у простого return .

Функция не обязательно должна иметь один-единтсвенный return - вполне возможно создать несколько ветвей исполнения, каждая из которых возвращает своё значение. Например:

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
-- sign.lua --

Function sign(x)
if x > 0 then
return 1
elseif x < 0 then
return -1
else
return 0
end
end

Print(sign(9), sign(0), sign(-144))
-- Выведет: 1 0 -1

Вы наверняка уже догадались, что функция может возвращать не только числа, но и любые другие значения, которые поддерживаются языком Lua: например, логические значения (true и false ), строки.

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
-- logicfun.lua --

Та самая функция xor из одного из упражнений предыдущих уроков

Fucntion xor(a, b)
return (a or b) and not (a and b)
end

Не стесняйтесь использовать одни функции внутри других. Ведь в этом состоит один из секретов хорошего программирования: вы создаёте простые функции, из которых составляете более сложные, и в конце концов приходите к программе, эффективно решающей вашу задачу, к тому же легко читемую и изменяемую. Давайте с помощью составленной нами только что функции sign сделаем свой аналог функции math.abs (которую назовём просто abs):

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
-- myabs.lua

Function sign(x)
if x > 0 then
return 1
elseif x < 0 then
return -1
else
return 0
end
end

Function abs(x)
return x*sign(x)
end

Print(abs(8.88), abs(-8.88), abs(0))
-- Выведет 8.88 8.88 0

Не знаю, как вы, а моё сердце наполняется радостью при виде таких изящных решений.

Чтобы вы знали, функция может даже вызывать саму себя! Эта техника называется рекурсивным вызовом , и она нередко используется во многих алгоритмах. Как правило, используя рекурсию там, где это возможно, можно получить очень маленький и простой код, а простота и компактность есть сверхцель любого программиста (если условия работы позволяют ему задумываться о таких вещах время от времени).

Конечно, если бездумно использовать рекурсию, то функция так и будет без конца вызывать саму себя до тех пор, пока на компьютере не закончится оперативная память. Зрелище, не спорю, забавное, но такое поведение едва ли можно назвать желаемым. Если какую-то задачу планируют решать с помощью рекурсии, то в первую очередь обычно определяются граничные условия, а затем тело рекурсивного вычисления, которое с каждым новым вызовом приближается к граничным условиям. Классическое приложение рекурсивного вызова - функция, вычисляющая факториал. Как известно, факториал числа n (где n - натуральное число) определяется как:

n ! = 1 * 2 * ... * n

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
-- factorial.lua --

Рекурсивное вычисление
function fac1(n)
if n <= 1 then
return 1
else
return n*fac1(n-1)
end
end

Итеративное вычисление
-- (с помощью цикла)
function fac2(n)
fac = 1
for i = 2, n do
fac = fac * i
end
return fac
end

Хочу обратить ваше внимание: в итеративном варианте вычисления факториала мы создали переменную с названием fac , чтобы накапливать произведение чисел от одного до n. Всё бы хорошо, но эта переменная создаётся в глобальном окружении - для нас это означает, что любая определённая вне функции fac2 переменная с названием fac будет обречена на гибель после вызова функции fac2. Таким образом, если мы допишем:

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
fac = 1961 -- год рождения вашей любимой тётушки Фак
print(fac2(6)) -- хотим увидеть 720 (6!)
print(fac) -- хотим увидеть 1961, но видим 720

То результат будет удручающим. С другой стороны, можно возразить: пример уж очень натянутый (ну у кого в мире может оказаться тётушка по имени fac!), и если что можно просто избежать создания лишней переменной с именем fac, и проблема не возникнет. Так-то оно так, но если вы пишете достаточно большую программу, "запрещённых" имён переменных со временем будет становиться всё больше и больше, и в конце концов нормальных имён попросту не останется.

Во избежание подобных окказий была разработана концепция видимости , которая в языке Lua поддерживается с помощью ключевого слова local : оно объявляет имя переменной, стоящее справа от него, локальным . Создавая переменную с ключевым словом local , вы указываете интерпретатору, что даже если в глобальном окружении и найдётся переменная с точно таким же именем, то мы не будем перезаписывать её, а на время сделаем вид, как будто её не существует. Использовать local крайне просто:

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
-- factorial2.lua --

Function fac2(n)
local fac = 1 -- приписали local
for i = 2, n do
fac = fac * i
end
return fac
end

Fac = 1961 -- не имеет ничего общего с
-- локальной переменной fac в функции fac2
print(fac2(6)) -- выведет 720
print(fac) -- выведет 1961

Заметьте: локальная переменная fac существует до окончания функции fac2, а затем уничтожается. Переменная i в цикле for также является локальной, хотя вы и не указываете это явно, и сушествует до конца цикла. То есть, локальная переменная существует до конца блока, в котором она объявлена.

Переменная, не являющаяся локальной, называется глобальной . Старайтесь при написании функций как можно реже использовать глобальные переменные и как можно чаще локальные: такие функции легче переносить из одной программы в другую и работать с ними всегда приятнее.

Напоследок хочется рассказать об одной интересной возможности Lua, которой порой не хватает во многих других языках программирования: функции Lua могут возвращать несколько значений . Блестящий пример применения этой возможности - стандартная функция math.modf, которая возвращает два числа: целую и дробную части переданного параметра.

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
a, b = math.modf(1.2345)
-- Теперь a = 1, b = 0.2345

Чтобы ваша функция вернула несколько значений, достаточно указать их через запятую после инструкции return:

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
-- severalreturnvalues.lua --

Function several()
return 1, 2, 3
end

Следующий фрагмент поможет вам понять специфику вызова функции several:

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
a, b, c = several()
-- a = 1, b = 2, c = 3

D, e = several()
-- d = 1, e = 2, третье возвращаемое значение отброшено

F, g, h, i = several()
-- f = 1, g = 2, h = 3, i = nil: на i не хватило возвращаемых значений

J = several()
-- первые два значения отброшены (присвоены псевдопеременной _,
-- которая символизирует некую бездну для ненужных значений),
-- третье значение попало в переменную j: теперь j = 3

Лиц, знакомых с комплексным исчислением, заинтересует функция, представленная ниже: она принимает мнимую и реальную части комплексного числа и возвращает модуль и аргумент.

Подобным образом возможно инициализировать в одной строке сразу несколько переменных, вроде:

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
danger, horror, terror = "bush", false, 2^16

Но лично я не советую так делать, так как в такой записи очень просто нагородить чепухи, из-за которой программа не будет работать как надо. Гораздо нагляднее создавать переменные отдельно друг от друга:

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
danger = "bush"
horror = false
terror = 2^16

Резюме:
1. Мы научились создавать свои собственные функции.
2. Узнали о ключевом слове local , о разделении переменных на локальные и глобальные и о том, почему последние менее предпочтительны.
3. Выяснили, как вернуть из функции сразу несколько значений и как легко обменять несколько переменных значениями без привлечения каких-либо избыточных ресурсов.
sin(x) = x - (x^3)/(3!) + (x^5)/(5!) - (x^7)/(7!) + ...


Многоточие в конце означает, что дальнейшие члены суммы подчиняются такой же закономерности, и их бесконечное число. Предлагаю вам написать свою версию функции math.sin, которая бы высчитывала синус по данной формуле. Используйте для вычисления факториала функцию fac1 из приведённого выше factorial.lua .

В Lua, функция является основным методом абстрактных операторов и выражений. Оба они могут быть использованы, чтобы иметь дело с какой-то особой работы, он также может быть использован для вычисления некоторых значений.

Lua предоставляет множество встроенных функций, вы можете легко назвать их, например, функцию печати () могут быть переданы параметры печати на консоли в программе.

Функция Lua Существуют две основные цели:

  • 1. выполнить поставленную задачу, в данном случае используется в качестве операторе вызова функции;
  • 2. Вычислить и возвращает значение, в этом случае функция используется в качестве выражения присваивания.

определение функции

функции языка программирования Lua, определенные в следующем формате:

Optional_function_scope function function_name(argument1, argument2, argument3..., argumentn) function_body return result_params_comma_separated end

Разрешение:

  • optional_function_scope
    • Этот параметр является необязательным функция разработать глобальную функцию или локальную функцию, конец параметра не установлен в глобальной функции, если вам необходимо установить функцию является частичной функцией вам необходимо использовать ключевое слово местное.
  • function_name:
    • Укажите имя функции.
  • аргумент1, argument2, argument3 ..., argumentn :
    • Параметры функции, несколько параметров, разделенных запятыми, может также функционировать без параметров.
  • function_body:
    • Тело функции, утверждения функциональных блоков кода должны быть выполнены.
  • result_params_comma_separated:
    • возвращаемые значения функций, функция Lua язык может возвращать несколько значений, разделенных запятыми.

    примеров

    Следующий пример определяет функцию(макс), параметры num1, num2, используемый для сравнения размеров двух значений и возвращает максимальное значение:

--[[ 函数返回两个值的最大值 --]] function max(num1, num2) if (num1 > num2) then result = num1; else result = num2; end return result; end -- 调用函数 print("两值比较最大值为 ",max(10,4)) print("两值比较最大值为 ",max(5,6))

两值比较最大值为 10 两值比较最大值为 6

Lua мы можем функционировать в качестве параметра, переданного функции, следующие примеры:

Myprint = function(param) print("这是打印函数 - ##",param,"##") end function add(num1,num2,functionPrint) result = num1 + num2 -- 调用传递的函数参数 functionPrint(result) end myprint(10) -- myprint 函数作为参数传递 add(2,5,myprint)

Приведенный выше код выполняется в результате:

这是打印函数 - ## 10 ## 这是打印函数 - ## 7 ##

Несколько возвращаемых значений

Функция Lua может возвращать несколько значений результата, такие как string.find, который возвращает соответствующий строку "начало и конец подстрочный" (если нет строка матч возвращает не ноль).

> s, e = string.find("www.сайт", "w3big") > print(s, e) 5 10

Функция Lua, после возвращения стоит возвращать список списков может возвращать несколько значений, таких как:

Function maximum (a) local mi = 1 -- 最大值索引 local m = a -- 最大值 for i,val in ipairs(a) do if val > m then mi = i m = val end end return m, mi end print(maximum({8,10,23,12,5}))

Приведенный выше код выполняется в результате:

Переменный параметр

Функция Lua может принимать переменное число аргументов, и языка C аналогично использованию списка параметров функции трехточечный (...) обозначает функцию с переменными параметрами.

Параметры Lua функции в таблице называется Арг, #arg представляет число параметров, передаваемых.

Например, мы вычислить среднее значение нескольких чисел:

Function average(...) result = 0 local arg={...} for i,v in ipairs(arg) do result = result + v end print("总共传入 " .. #arg .. " 个数") return result/#arg end print("平均值为",average(10,5,3,4,5,6))

Приведенный выше код выполняется в результате:

总共传入 6 个数 平均值为 5.5