4. 標準庫 · Lua編程入門

## String ~~~ string.byte string.char string.dump string.find string.format string.gmatch string.gsub string.len string.lower string.match string.rep string.reverse string.sub string.upper ~~~ > 在string庫中功能最強大的函數是：string.find（字符串查找），string.gsub（全局字符串替換），and string.gfind（全局字符串查找）。這些函數都是基于模式匹配的。 > > 與其他腳本語言不同的是，Lua并不使用POSIX規范的正則表達式（也寫作regexp）來進行模式匹配。主要的原因出于程序大小方面的考慮：實現一個典型的符合POSIX標準的regexp大概需要4000行代碼，這比整個Lua標準庫加在一起都大。權衡之下，Lua中的模式匹配的實現只用了500行代碼，當然這意味著不可能實現POSIX所規范的所有更能。然而，Lua中的模式匹配功能是很強大的，并且包含了一些使用標準POSIX模式匹配不容易實現的功能。 ### [](https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/04.md#1-pattern-模式)(1) pattern 模式下面的表列出了Lua支持的所有字符類： ~~~ . 任意字符 %a 字母 %c 控制字符 %d 數字 %l 小寫字母 %p 標點字符 %s 空白符 %u 大寫字母 %w 字母和數字 %x 十六進制數字 %z 代表0的字符 ~~~ 可以使用修飾符來修飾模式增強模式的表達能力，Lua中的模式修飾符有四個： ~~~ + 匹配前一字符1次或多次 * 匹配前一字符0次或多次 - 匹配前一字符0次或多次 ? 匹配前一字符0次或1次 ~~~ '%b' 用來匹配對稱的字符。常寫為 '%bxy' ，x和y是任意兩個不同的字符；x作為匹配的開始，y作為匹配的結束。比如，'%b()' 匹配以 '(' 開始，以 ')' 結束的字符串： ~~~ print(string.gsub("a (enclosed (in) parentheses) line", "%b()", "")) --> a line ~~~ 常用的這種模式有：'%b()' ，'%b[]'，'%b%{%}' 和 '%b<>'。你也可以使用任何字符作為分隔符。 ### [](https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/04.md#2-capture-捕獲)(2) capture 捕獲 Capture是這樣一種機制：可以使用模式串的一部分匹配目標串的一部分。將你想捕獲的模式用圓括號括起來，就指定了一個capture。 ~~~ pair = "name = Anna" _, _, key, value = string.find(pair, "(%a+)%s*=%s*(%a+)") print(key, value) --> name Anna ~~~ ### [](https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/04.md#3-stringfind-字符串查找)(3) string.find 字符串查找 string.find 的基本應用就是用來在目標串（subject string）內搜索匹配指定的模式的串，函數返回兩個值：匹配串開始索引和結束索引。 ~~~ s = "hello world" i, j = string.find(s, "hello") print(i, j) --> 1 5 print(string.sub(s, i, j)) --> hello print(string.find(s, "world")) --> 7 11 i, j = string.find(s, "l") print(i, j) --> 3 3 print(string.find(s, "lll")) --> nil ~~~ string.find函數第三個參數是可選的：標示目標串中搜索的起始位置。在string.find使用captures的時候，函數會返回捕獲的值作為額外的結果： ~~~ pair = "name = Anna" _, _, key, value = string.find(pair, "(%a+)%s*=%s*(%a+)") print(key, value) --> name Anna ~~~ 看個例子，假定你想查找一個字符串中單引號或者雙引號引起來的子串，你可能使用模式 '["'].-["']'，但是這個模式對處理類似字符串 "it's all right" 會出問題。為了解決這個問題，可以使用向前引用，使用捕獲的第一個引號來表示第二個引號： ~~~ s = [[then he said: "it's all right"!]] a, b, c, quotedPart = string.find(s, "(["'])(.-)%1") print(quotedPart) --> it's all right print(c) --> " ~~~ ### [](https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/04.md#4-stringgmatch-全局字符串查找)(4) string.gmatch 全局字符串查找 string.gfind 函數比較適合用于范性 for 循環。他可以遍歷一個字符串內所有匹配模式的子串。 ~~~ words = {} for w in string.gmatch("nick takes a stroll", "%a+") do table.insert(words, w) end ~~~ **URL解碼** ~~~ function unescape(s) s = string.gsub(s, "+", " ") s = string.gsub(s, "%%(%x%x)", function(h) return string.char(tonumber(h, 16)) end) return s end print(unescape("a%2Bb+%3D+c")) -- a+b = c ~~~ 對于name=value對，我們使用gfind解碼，因為names和values都不能包含 '&' 和 '='我們可以用模式 '[^&=]+' 匹配他們： ~~~ cgi = {} function decode (s) for name, value in string.gmatch(s, "([^&=]+)=([^&=]+)") do name = unescape(name) value = unescape(value) cgi[name] = value end end ~~~ **URL編碼** 這個函數將所有的特殊字符轉換成 '%' 后跟字符對應的ASCII碼轉換成兩位的16進制數字（不足兩位，前面補0），然后將空白轉換為 '+'： ~~~ function escape(s) s = string.gsub(s, "([&=+%c])", function(c) return string.format("%%%02X", string.byte(c)) end) s = string.gsub(s, " ", "+") return s end function encode(t) local s = "" for k, v in pairs(t) do s = s .. "&" .. escape(k) .. "=" .. escape(v) end return string.sub(s, 2) -- remove first '&' end t = {name = "al", query = "a+b = c", q = "yes or no"} print(encode(t)) --> q=yes+or+no&query=a%2Bb+%3D+c&name=al ~~~ ### [](https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/04.md#5-stringgsub-全局字符串替換)(5) string.gsub 全局字符串替換 string.gsub 函數有三個參數：目標串，模式串，替換串，第四個參數是可選的，用來限制替換的數量。 ~~~ print(string.gsub("nck eats fish", "fish", "chips")) --> nick eats chips 1 ~~~ string.gsub 的第二個返回值表示他進行替換操作的次數： ~~~ print(string.gsub("fish eats fish", "fish", "chips")) --> chips eats chips 2 ~~~ 使用模式： ~~~ print(string.gsub("nick eats fish", "[AEIOUaeiou]", ".")) --> n.ck ..ts f.sh 4 ~~~ 使用捕獲： ~~~ print(string.gsub("nick eats fish", "([AEIOUaeiou])", "(%1)")) --> n(i)ck (e)(a)ts f(i)sh 4 ~~~ 使用替換函數： ~~~ function f(s) print("found " .. s) end string.gsub("Nick is taking a walk today", "%a+", f) 輸出： found Nick found is found taking found a found walk found today ~~~ ### [](https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/04.md#6-stringsub-stringbyte-stringformat)(6) string.sub, string.byte, string.format ~~~ s = "[in brackets]" print(string.sub(s, 2, -2)) --> in brackets ~~~ string.char 函數和 string.byte 函數用來將字符在字符和數字之間轉換，string.char 獲取0個或多個整數，將每一個數字轉換成字符，然后返回一個所有這些字符連接起來的字符串。string.byte(s, i) 將字符串s的第i個字符的轉換成整數。 ~~~ print(string.char(97)) --> a i = 99; print(string.char(i, i+1, i+2)) --> cde print(string.byte("abc")) --> 97 print(string.byte("abc", 2)) --> 98 print(string.byte("abc", -1)) --> 99 ~~~ string.format 和 C 語言的 printf 函數幾乎一模一樣，你完全可以照 C 語言的 printf 來使用這個函數，第一個參數為格式化串：由指示符和控制格式的字符組成。指示符后的控制格式的字符可以為：十進制'd'；十六進制'x'；八進制'o'；浮點數'f'；字符串's'。 ~~~ print(string.format("pi = %.4f", PI)) --> pi = 3.1416 d = 5; m = 11; y = 1990 print(string.format("%02d/%02d/%04d", d, m, y)) --> 05/11/1990 tag, title = "h1", "a title" print(string.format("<%s>%s</%s>", tag, title, tag)) --> <h1>a title</h1> ~~~ ## [](https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/04.md#table)Table ~~~ table.concat table.insert table.maxn table.remove table.sort ~~~ ### [](https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/04.md#1-tablegetn)(1) table.getn ~~~ print(table.getn{10,2,4}) --> 3 print(table.getn{10,2,nil}) --> 2 print(table.getn{10,2,nil; n=3}) --> 3 print(table.getn{n=1000}) --> 1000 a = {} print(table.getn(a)) --> 0 table.setn(a, 10000) print(table.getn(a)) --> 10000 a = {n=10} print(table.getn(a)) --> 10 table.setn(a, 10000) print(table.getn(a)) --> 10000 ~~~ ### [](https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/04.md#2-tableinsert-tableremove)(2) table.insert, table.remove ~~~ table.isnert(table, value, position) table.remove(table, position) ~~~ table庫提供了從一個list的任意位置插入和刪除元素的函數。table.insert函數在array指定位置插入一個元素，并將后面所有其他的元素后移。 ~~~ a = {} for line in io.lines() do table.insert(a, line) end print(table.getn(a)) --> (number of lines read) ~~~ table.remove 函數刪除數組中指定位置的元素，并返回這個元素，所有后面的元素前移，并且數組的大小改變。不帶位置參數調用的時候，他刪除array的最后一個元素。 ### [](https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/04.md#3-tablesort)(3) table.sort table.sort 有兩個參數，存放元素的array和排序函數，排序函數有兩個參數并且如果在array中排序后第一個參數在第二個參數前面，排序函數必須返回true。如果未提供排序函數，sort使用默認的小于操作符進行比較。 ~~~ lines = { luaH_set = 10, luaH_get = 24, luaH_present = 48, } function pairsByKeys (t, f) local a = {} for n in pairs(t) do table.insert(a, n) end table.sort(a, f) local i = 0 -- iterator variable local iter = function () -- iterator function i = i + 1 if a[i] == nil then return nil else return a[i], t[a[i]] end end return iter end for name, line in pairsByKeys(lines) do print(name, line) end ~~~ 打印結果： ~~~ luaH_get 24 luaH_present 48 luaH_set 10 ~~~ ## [](https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/04.md#coroutine)Coroutine ~~~ coroutine.create coroutine.resume coroutine.running coroutine.status coroutine.wrap coroutine.yield ~~~ ## [](https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/04.md#math)Math ~~~ math.abs math.acos math.asin math.atan math.atan2 math.ceil math.cos math.cosh math.deg math.exp math.floor math.fmod math.frexp math.huge math.ldexp math.log math.log10 math.max math.min math.modf math.pi math.pow math.rad math.random math.randomseed math.sin math.sinh math.sqrt math.tan math.tanh ~~~ ## [](https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/04.md#io)IO ~~~ io.close io.flush io.input io.lines io.open io.output io.popen io.read io.stderr io.stdin io.stdout io.tmpfile io.type io.write ~~~ ## [](https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/04.md#os)OS ~~~ os.clock os.date os.difftime os.execute os.exit os.getenv os.remove os.rename os.setlocale os.time os.tmpname ~~~ ## [](https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/04.md#file)File ~~~ file:close file:flush file:lines file:read file:seek file:setvbuf file:write ~~~ ## [](https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/04.md#debug)Debug ~~~ debug.debug debug.getfenv debug.gethook debug.getinfo debug.getlocal debug.getmetatable debug.getregistry debug.getupvalue debug.setfenv debug.sethook debug.setlocal debug.setmetatable debug.setupvalue debug.traceback ~~~