前言
Lua中的函數(shù)和C++中的函數(shù)的含義是一致的,Lua中的函數(shù)格式如下:
復(fù)制代碼 代碼如下:
function MyFunc(param)
-- Do something
end
在調(diào)用函數(shù)時(shí),也需要將對(duì)應(yīng)的參數(shù)放在一對(duì)圓括號(hào)中,即使調(diào)用函數(shù)時(shí)沒有參數(shù),也必須寫出一對(duì)空括號(hào)。對(duì)于這個(gè)規(guī)則只有一種特殊的例外情況:一個(gè)函數(shù)若只有一個(gè)參數(shù),并且此參數(shù)是一個(gè)字符串或table構(gòu)造式,那么圓括號(hào)便可以省略掉??匆韵麓a:
復(fù)制代碼 代碼如下:
print "Hello World" --> print("Hello World")等價(jià)
print [[a multi-line
message]] -->print([[a multi-line
--> message]]) 等價(jià)
-- f是一個(gè)函數(shù)
f{x=10, y=20} -->f({x=10, y=20}) 等價(jià)
上面代碼的一些簡(jiǎn)便寫法,如果不熟悉的話,在閱讀別人的代碼時(shí),就會(huì)是一頭霧水。
一個(gè)函數(shù)定義具有一個(gè)名稱、一系列的參數(shù)和一個(gè)函數(shù)體。函數(shù)定義時(shí),所定義的參數(shù)的使用方式與局部變量非常相似,它們是由調(diào)用函數(shù)時(shí)的“實(shí)際參數(shù)”初始化的。調(diào)用函數(shù)時(shí)提供的實(shí)參數(shù)量可以與形參數(shù)量不同。Lua會(huì)自動(dòng)調(diào)整實(shí)參的數(shù)量,以匹配參數(shù)表的要求,若“實(shí)參多余形參,則舍棄多余的實(shí)參;若實(shí)參不足,則多余的形參初始化為nil”。這個(gè)與接下來要介紹的多重返回值非常相似。
多重返回值
這個(gè)應(yīng)該是Lua的一個(gè)特征吧。允許函數(shù)返回多個(gè)結(jié)果,只需要在return關(guān)鍵字后列出所有的返回值即可。以下根據(jù)帶來來說明情況:
復(fù)制代碼 代碼如下:
function foo0() end -- 無返回值
function foo1() return "a" end -- 返回一個(gè)結(jié)果
function foo2() return "a", "b" end -- 返回兩個(gè)結(jié)果
-- 在多重賦值時(shí),如果一個(gè)函數(shù)調(diào)用是最后,或僅有的一個(gè)表達(dá)式,
-- 那么Lua會(huì)保留其盡可能多的返回值,用于匹配賦值變量
x, y = foo2() -- x = "a", y = "b"
x = foo2() -- x = "a", "b"被丟棄
x, y, z = 10, foo2() -- x = 10, y = "a", z = "b"
-- 如果一個(gè)函數(shù)沒有返回值或者沒有足夠多的返回值,那么Lua會(huì)用
-- nil來補(bǔ)充缺失的值
x, y = foo0() -- x = nil, y = nil
x, y = foo1() -- x = "a", y = nil
x, y, z = foo2() -- x = "a", y = "b", z = nil
-- 如果一個(gè)函數(shù)調(diào)用不是一系列表達(dá)式的最后一個(gè)元素,那么將只產(chǎn)生一個(gè)值:
x, y = foo2(), 20 -- x = "a", y = 20
x, y = foo0(), 20, 30 -- x = nil, y = 20, 30則被丟棄
-- table構(gòu)造式可以完整的接收一個(gè)函數(shù)調(diào)用的所有結(jié)果,即不會(huì)有任何數(shù)量
-- 方面的調(diào)整
local t = {foo0()} -- t = {}(一個(gè)空的table)
local t = {foo1()} -- t = {"a"}
local t = {foo2()} -- t = {"a", "b"}
-- 但是,對(duì)于上述的行為,只有當(dāng)一個(gè)函數(shù)調(diào)用作為最后一個(gè)元素時(shí)才會(huì)發(fā)生,
-- 而在其他位置上的函數(shù)調(diào)用總是只產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果值
local t = {foo0(), foo2(), 4} -- t[1] = nil, t[2] = "a", t[3] = 4
-- 我們也可以在一個(gè)函數(shù)中,使用return返回另一個(gè)函數(shù)
function MyFunc() -- 返回a
return foo1() -- 注:這里是return foo1(),而不是return (foo1())
end
-- return foo1()和return (foo1())是兩個(gè)完全不同的意思
-- 將一個(gè)函數(shù)調(diào)用放入一對(duì)圓括號(hào)中,從而迫使它只返回一個(gè)結(jié)果
print((foo0())) -- nil
print((foo1())) -- a
print((foo2())) -- a
變長(zhǎng)參數(shù)
在C語(yǔ)言中,函數(shù)可以接受不同數(shù)量的實(shí)參,Lua中的函數(shù)也可以接受不同數(shù)量的實(shí)參,例如以下代碼:
復(fù)制代碼 代碼如下:
-- 打印所有的參數(shù)
function VarArguments(...)
for i, v in ipairs{...} do
print(v)
end
end
VarArguments(1, 2, 3)
參數(shù)表中的3個(gè)點(diǎn)(…)表示該函數(shù)可接受不同數(shù)量的實(shí)參。當(dāng)這個(gè)函數(shù)被調(diào)用時(shí),它的所有參數(shù)都會(huì)被收集到一起。這部分收集起來的實(shí)參稱為這個(gè)函數(shù)的“變長(zhǎng)參數(shù)”。一個(gè)函數(shù)要訪問它的變長(zhǎng)參數(shù)時(shí),仍需要用到3個(gè)點(diǎn)(…)。但不同的是,此時(shí)這3個(gè)點(diǎn)是作為一個(gè)表達(dá)式來使用的。在上例中,表達(dá)式{…}表示一個(gè)由所有變長(zhǎng)參數(shù)構(gòu)成的數(shù)組。在C語(yǔ)言中使用變長(zhǎng)參數(shù)需要注意的問題,在Lua中同樣需要注意。
通常一個(gè)函數(shù)在遍歷其變長(zhǎng)參數(shù)時(shí)只需要使用表達(dá)式{…},這就像訪問一個(gè)table一樣,訪問所有的變長(zhǎng)參數(shù)。然而在某些特殊的情況下,變長(zhǎng)參數(shù)中可能會(huì)包含一些故意傳入的nil,那么此時(shí)就需要用select來訪問變長(zhǎng)參數(shù)了。調(diào)用select時(shí),必須傳入一個(gè)固定實(shí)參selector和一系列變長(zhǎng)參數(shù)。如果selector為數(shù)字n,那么select返回它的第n個(gè)可變實(shí)參;否則selector只能為字符串“#”,這樣select會(huì)返回變長(zhǎng)參數(shù)的總數(shù),請(qǐng)看以下代碼:
復(fù)制代碼 代碼如下:
for i = 1, select('#', ...) do
local arg = select(i, ...) -- 得到第i個(gè)參數(shù)
-- Do something else
end
select(‘#', …)會(huì)返回所有變長(zhǎng)參數(shù)的總數(shù),其中包括nil(還記得table.maxn么?)對(duì)于Lua 5.0版本來說,變長(zhǎng)參數(shù)則有另外一套機(jī)制。聲明函數(shù)的語(yǔ)法是一樣的,也是將3個(gè)點(diǎn)作為最后一個(gè)參數(shù)。但Lua 5.0沒有提供“…”表達(dá)式。而是通過一個(gè)隱含的局部table變量“arg”來接受所有的變長(zhǎng)參數(shù)。這個(gè)table還有一個(gè)名為“n”的字段,用來記錄變長(zhǎng)參數(shù)的總數(shù),例如以下代碼:
復(fù)制代碼 代碼如下:
function MyFunc(a, b, ...)
print(arg.n)
end
MyFunc(1, 2, 3, 4, 5) -->3
這套舊機(jī)制的缺點(diǎn)在于,每當(dāng)程序調(diào)用了一個(gè)具有變長(zhǎng)參數(shù)的函數(shù)時(shí),都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的table。而在新機(jī)制中,只有在需要時(shí)才會(huì)去創(chuàng)建這個(gè)用于變長(zhǎng)參數(shù)訪問的table。這里只是對(duì)這個(gè)方法進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹,別在閱讀別人的代碼時(shí),看不懂?。?!
深入討論函數(shù)
在Lua中,函數(shù)與其它傳統(tǒng)類型的值具有相同的權(quán)利。函數(shù)可以存儲(chǔ)到變量或table中,也可以作為實(shí)參傳遞給其它函數(shù),還可以作為其它函數(shù)的返回值。在Lua中有一個(gè)容易混淆的概念是,函數(shù)與所有其它值一樣都是匿名的,即它們都沒有名稱。當(dāng)討論一個(gè)函數(shù)名時(shí),實(shí)際上是在討論一個(gè)持有某函數(shù)的變量,例如以下代碼:
復(fù)制代碼 代碼如下:
-- 我們經(jīng)常這樣定義函數(shù)
function foo(x) return 2 * x end
-- 實(shí)際上,這只是一種“語(yǔ)法糖”而已;
-- 上述代碼只是下面代碼的一種簡(jiǎn)化書寫形式
foo = function (x) return 2 * x end
實(shí)際上,一個(gè)函數(shù)定義實(shí)際就是一條語(yǔ)句(更準(zhǔn)確地說是一條賦值語(yǔ)句),這條語(yǔ)句創(chuàng)建了一種類型為“函數(shù)”的值,并將這個(gè)值賦予一個(gè)變量。由于函數(shù)在Lua中就是一個(gè)普通的值,所以不僅可以將其存儲(chǔ)在全局變量中,還可以存儲(chǔ)在局部變量甚至table的字段中。
內(nèi)嵌函數(shù)
若將一個(gè)函數(shù)寫在另一個(gè)函數(shù)之內(nèi),那么這個(gè)位于內(nèi)部的函數(shù)便可以訪問外部函數(shù)中的局部變量,這個(gè)特征叫做“詞法域”。我們來看看下面一段有趣的代碼:
復(fù)制代碼 代碼如下:
function newCounter()
local i = 0
return function () -- 匿名函數(shù)
i = i + 1
return i
end
end
c1 = newCounter()
print(c1()) -->輸出什么?
print(c1()) -->又輸出什么?
如果你很明白上面的輸出,很明白上面的代碼,那么閉合函數(shù)這一小節(jié)就不需要閱讀了。在上述代碼中,有一個(gè)變量i,對(duì)于函數(shù)newCounter來說,i是一個(gè)局部變量,但是對(duì)于匿名函數(shù)來說,當(dāng)它訪問這個(gè)i時(shí),i既不是全局變量,也不是局部變量,對(duì)于我們來說,我們稱這樣的變量為一個(gè)“非局部的變量”。下面這段代碼也是同樣的道理:
復(fù)制代碼 代碼如下:
function newCounter(i)
return function () -- 匿名函數(shù)
i = i + 1
return i
end
end
c1 = newCounter(10)
print(c1()) -->輸出什么?
print(c1()) -->又輸出什么?
匿名函數(shù)訪問了一個(gè)“非局部的變量”i,該變量用于保持一個(gè)計(jì)數(shù)器。乍一看,由于創(chuàng)建變量i的函數(shù),也就是newCounter已經(jīng)返回,所以之后每次調(diào)用匿名函數(shù)時(shí),i都應(yīng)該是已經(jīng)超出了作用范圍。但是,Lua會(huì)以closure的概念來正確地處理這種情況。在這里簡(jiǎn)單的講,一個(gè)closure就是一個(gè)函數(shù)加上該函數(shù)所需訪問的所有“非局部的變量”。如果再次調(diào)用newCounter,那么它會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的局部變量i,從而將得到一個(gè)新的closure。在后續(xù)的總結(jié)中,我會(huì)專門總結(jié)一篇關(guān)于Lua中的閉包的博文,敬請(qǐng)期待。
非全局的函數(shù)
由于函數(shù)和普通變量一樣,所以函數(shù)不僅可以存儲(chǔ)在全局變量中,還可以存儲(chǔ)在table的字段中,或局部變量中。我們可以把函數(shù)存在一個(gè)table中,比如以下代碼:
復(fù)制代碼 代碼如下:
Lib = {}
Lib.foo = function (x, y) return x + y end
Lib.goo = function (x, y) return x - y end
只要將一個(gè)函數(shù)存儲(chǔ)在一個(gè)局部變量中,就得到了一個(gè)“局部函數(shù)”,也就是說這個(gè)函數(shù)只能在某個(gè)特定的作用域內(nèi)才有效。我們可以這樣定義一個(gè)局部的函數(shù):
復(fù)制代碼 代碼如下:
local f = function (參數(shù)>)
函數(shù)體>
end
-- Lua還提供另一種特殊的“語(yǔ)法糖”
local function f (參數(shù)>)
函數(shù)體>
end
有的時(shí)候,我們需要進(jìn)行函數(shù)的前置聲明,比如以下代碼:
復(fù)制代碼 代碼如下:
local f, g
function f()
一些其它操作>
g()
end
function g()
一些其它操作>
f()
end
總結(jié)
這篇博文對(duì)Lua中的函數(shù)進(jìn)行了大體上的總結(jié),至少看完這篇博文,你會(huì)使用Lua寫函數(shù)了,會(huì)使用Lua中的函數(shù)了。但是對(duì)于比較深的東西,這里沒有總結(jié),比如“閉包”。我會(huì)專門寫一篇關(guān)于Lua中的閉包的文章。
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