Lua的类型和值

（一）基础介绍

　　Lua是一种动态类型的语言，变量不需要做定义。Lua中有八种类型，分别是

nil                 -- 空
boolean           　-- 布尔
number            　-- 数字
string              -- 字符串
userdata            -- 自定义
function            -- 函数
thread              -- 线程
table               -- 表

　　用type()方法可以识别变量的类型。

1 print(type(nil))          　　      --> nil
2 print(type(true))        　　      --> boolean
3 print(type(1314))          　　    --> number
4 print(type("hello world"))   --> string
5 print(type(print))         　　   --> function
6 print(type(type(a)))        　　 --> string，type方法返回的是一个string类型的值

　　变量中不存在预定义，每个变量都可能成为任何一种类型。接下来看下面的例子：

1 print(type(a))     　　 --> nil  (a没有初始化)
2 a = 10
3 print(type(a))      　　--> number
4 a = "a string!!"
5 print(type(a))     　　 --> string
6 a = print
7 print(type(a))         --> function

　　在上述例子中，变量a在不同类型中切换并不会报错，可是不建议这样使用，会造成混乱。不过有一种特殊情况，即为nil。在Lua中把一个变量赋值为nil时相当于删除该变量。另外由最后两行可得知，在Lua中function实际上也是变量，这个接下来会详细介绍。

（二）nil
　　一个全局变量在第一次赋值前的默认值就是nil。Lua将nil用于标识"无效值"的情况。

1 local a = {}
2 print(a == nil)      --> false

　　这是笔者最近踩到的一个小坑，在Lua中空的table并不等于nil，被自己蠢哭了。。。

（三）boolean
　　boolean中有两个可选值：true和false。要特别注意的是，在Lua中只有false和nil是"假"，除此之外其余都为"真"，所以Lua认为0和空字符串也为真，这和其他语言是有区别的。

（四）number
　　number类型有两种内部表现形式：整数和浮点数。至于什么时候用哪种内部形式，Lua有明确的规则，同时按需内部作自动转换（参见http://cloudwu.github.io/lua53doc/manual.html#3.4.3）。因此程序员在多数情况下可以选择忽略整数和浮点数之间的差异。

（五）string

　　Lua中的string是指"字符的序列"。在Lua中可以使用但因行或者双引号表示字符串，在实际开发过程中选一种统一使用即可。

1 a = ‘hello world‘
2 b = "goodbye world"

　　当字符串是多行存在时，可以使用"[[]]"符号来界定一个多行字符串，同时，Lua不会解释其中的转义序列。

　　Lua的字符串是不可改变的。请看下面几行代码：

1 a = "hello world"
2 print(a)                  --> "hello world"
3 a = "goodbye world"
4 print(a)                  --> "goodbye world"

　　可能会有朋友用这种例子来证明字符串是可改变的。清注意，上面的例子中a只是"hello world"这个字符串对象的引用，而下一个赋值语句只是改变了变量a的引用，并没有改变"hello world"本身。

　　和其他对象一样，Lua自动进行内存分配和释放。

　　在运行过程中，Lua会自动在string和number之间进行类型转换，至于是string转换成number还是number转换成string依赖于具体操作。当它们之间使用算数运算符操作时，string转化为number

1 print("10" + 1)      --> 11
2 print("10 + 1")      --> 10 + 1
3 print("5" * "2")     --> -10
4 print("hello" + 1)   -- ERROR (cannot convert "hello")

　　当它们之间使用string的相关操作时，number会转化成string，如字符串的连接操作

1 print(10 .. 20)      --> 1020

（六）table
　　table是Lua中一种很强大的类型，与C语言不同的是，table不仅可以通过整数来索引它，还可以使用字符串或其他类型的值（除了nil）来索引它。此外，table没有固定大小，可以动态地添加任意元素到一个table中。（PS：事实上并不推荐table的动态添加，Lua作者有文章提到table的动态添加会降低代码效率，http://www.lua.org/gems/sample.pdf）

　　在Lua中，table既不是值也不是变量，而是对象。可以将table想象成一种动态分配的对象，程序中仅仅有一个队他们的引用（指针）。table的创建是通过"构造表达式"的完成，最简单的构造函数表达式就是{}。

　　table是匿名的，一个引用table的变量于table没有固定的关联性。并且当一个table不被任何变量所引用时，会启动垃圾回收机制将它删除，并释放内存。

　　当table没有初始化时，他的内容就是nil，另外还可以像全局变量一样，将nil赋予table的某个变量来删除该元素。在Lua中，对于a["name"]这种形式的写法提供了一种更简便的写法，就是

a.name

这种写法虽然简便，却很容易给新手程序员带来困惑。实际上，a["x"]表示以字符串"x"来索引table；而a[x]是以x的值来索引table。以下代码可解释：

1 local a = {}
2 x = "y"
3 a[x] = 10
4 print(a[x])    -->10   相当于a["y"]
5 print(a.x)     -->nil  相当于a["x"]
6 print(a.y)     -->10   相当于a["y"]

　　在Lua5.1中，长操作符"#"用于返回一个数组或线性表的最后一个索引值。在实际项目中我们经常利用该操作符来获取数组或线性表的长度。但是该操作符的使用是有坑的，比如下面这段代码：

1 local a = {}
2 a[1000] = 1
3 print(#a)

在Lua中，对于所有未初始化的元素索引的结果都是nil。Lua将nil作为界定数组的标志。当一个数组有"空隙"时，即中间含有nil时，长度操作符会认为这些nil元素解释结尾标志。因为a[1]=nil，所以，对于上述代码的输出应该是0。所以，在处理table的时候，需要考虑这个问题。

（七）function
　　Lua中的函数是第一类值，即既能作为参数和返回值，又能赋值给其他变量。Lua既可以调用自身Lua语言编写的函数，又可以调用以C语言编写的函数。Lua所有的标准库都是C语言实现的，包括string库、table库、I/O库、OS库、算术库、debug库。

（八）userdata和thread
　　userdata顾名思义是用户自定义数据的意思。它是用于标识一种由应用程序或C语言库所创建新类型。由于userdata类型可以将任意的C语言数据存储到Lua变量中。在Lua中userdata的预定义操作只有赋值和相等性比较。
thread主要用于协同程序，以后会详细讲解。