前言
Lua將其所有的全局變量保存在一個常規(guī)的table中，這個table稱為“環(huán)境”。這種組織結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，其一，不需要再為全局變量創(chuàng)造一種新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此簡化了Lua的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)；另一個優(yōu)點(diǎn)是，可以像其他table一樣操作這個table。為了便于實(shí)施這種操作，Lua將環(huán)境table自身保存在一個全局變量_G中。例如，我們可以使用以下代碼打印當(dāng)前環(huán)境中所有全局變量的名稱。
復(fù)制代碼 代碼如下:
for n in pairs(_G) do print(n) end
在你的電腦上運(yùn)行一下以上代碼，看看結(jié)果。
全局變量聲明
在Lua中，全局變量不需要聲明就可以直接使用，但是這樣違反了編程的大忌，隨便使用全局變量，將導(dǎo)致程序的性能，當(dāng)出現(xiàn)bug時，也很難去發(fā)現(xiàn)，同時也污染了程序中的命名?？紤]到全局變量也是存放在一個table中，我們則可以通過元表來改變其它代碼訪問全局變量時的行為，看到了么？又是元表。代碼如下：
復(fù)制代碼 代碼如下:
setmetatable(_G, {
__newindex = function (_, k)
error("Attempt to write to undeclared variable " .. k)
end,
__index = function (_, k)
error("Attempt to read undeclared variable " .. k)
end
})
print(a) -- 這里a就是一個全局變量
而有的時候，我們的確需要定義一個全局變量，那怎么辦？還記得我在《Lua中的元表與元方法》這篇文章中寫的嗎？使用rawset就可以完成，它是不同過元表的，直接設(shè)置table的值；同時，為了測試一個變量是否存在，就不能簡單的將它與nil比較。因為如果它為nil，訪問就會拋出一個錯誤，同樣，我們可以使用rawget來繞過元方法。
非全局的變量
由于“環(huán)境”這個概念是全局的，任何對他的修改都會影響程序的所有部分。例如：若安裝一個元表用于控制全局變量的訪問，那么整個程序都必須遵循這個規(guī)范。但使用某個庫時，沒有先聲明就使用了全局變量，那么這個程序就無法運(yùn)行了。
可以通過函數(shù)setfenv來改變一個函數(shù)的環(huán)境。該函數(shù)的參數(shù)是一個函數(shù)和一個新的環(huán)境table。第一個參數(shù)除了可以指定為函數(shù)本身，還可以指定為一個數(shù)字，以表示當(dāng)前函數(shù)調(diào)用棧中的層數(shù)。數(shù)字1表示當(dāng)前函數(shù)，數(shù)字2表示調(diào)用當(dāng)前函數(shù)的函數(shù)，以此類推。首先來一小段代碼：
復(fù)制代碼 代碼如下:
a = 1 -- 這里創(chuàng)建了一個全局變量
-- 將當(dāng)前環(huán)境變量改為一個新的空table
setfenv(1, {})
print(a)
運(yùn)行代碼會彈出這樣的錯誤:attempt to call global ‘print' (a nil value)
print是存放在_G中的，由于我們將當(dāng)前的環(huán)境變量重置為了一個空的table，導(dǎo)致找不到print了，所以就出現(xiàn)了錯誤。為了防止這樣的錯誤的放生，在我們改變當(dāng)前的環(huán)境變量之前，我們需要保存當(dāng)前的環(huán)境變量?？聪旅娴拇a：
復(fù)制代碼 代碼如下:
a = 1 -- 這里創(chuàng)建了一個全局變量
-- 將當(dāng)前環(huán)境變量改為一個新的空table
setfenv(1, {g = _G})
g.print(a) -- 輸出nil
g.print(g.a) -- 輸出1
這個時候訪問g就會得到原來的環(huán)境，這個環(huán)境中包含了字段print。我們可以使用名字_G來代替g，如下述代碼：
復(fù)制代碼 代碼如下:
a = 1 -- 這里創(chuàng)建了一個全局變量
-- 將當(dāng)前環(huán)境變量改為一個新的空table
setfenv(1, {_G = _G})
_G.print(a) -- 輸出nil
_G.print(_G.a) -- 輸出1
不要忘了我們之前總結(jié)的__index元方法，我們可以設(shè)置新的環(huán)境變量的__index為_G，這樣，當(dāng)在新的環(huán)境中找不到對應(yīng)的變量時，就會去_G中找，這樣，就相當(dāng)于新的環(huán)境變量繼承了全局的環(huán)境變量_G，看以下代碼：
復(fù)制代碼 代碼如下:
a = 1 -- 這里創(chuàng)建了一個全局變量
local newEnv = {}
setmetatable(newEnv, {__index = _G})
-- 將當(dāng)前環(huán)境變量改為一個新的空table
setfenv(1, newEnv)
print(a)
在Lua中，函數(shù)會繼承創(chuàng)建其的環(huán)境，所以一個程序塊若改變了它自己的環(huán)境，那么后續(xù)由它創(chuàng)建的函數(shù)都將共享這個新環(huán)境。這項機(jī)制對于創(chuàng)建名稱空間是很有用的。之后的總結(jié)中還會繼續(xù)講解的。
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