lua程序設計第二版讀書筆記（11

quasiceo 2014-01-07

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lua程序設計第二版讀書筆記（11-14章）

分類： Lua Lua 筆記讀書筆記第二版 lua程序 2013-05-11 15:14 176人閱讀評論(0) 收藏舉報

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lua程序設計第二版讀書筆記（1-4章）
第一章開始
第二章類型與值
第三章表達式
第四章語句
http://blog.csdn.net/myy2012/article/details/8900424

lua程序設計第二版讀書筆記（5-8章）
第五章函數(shù)
第六章深入函數(shù)
第七章迭代器與泛型for
第八章編譯執(zhí)行與錯誤
http://blog.csdn.net/myy2012/article/details/8906466

lua程序設計第二版讀書筆記（9-10章）
第九章協(xié)同程序
第十章完整的實例
http://blog.csdn.net/myy2012/article/details/8911206

lua程序設計第二版讀書筆記（11-14章）
第十一章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
第十二章數(shù)據(jù)文件與持久性
第十三章元表metatable與元方法meatmethod
第十四章環(huán)境
http://blog.csdn.net/myy2012/article/details/8914457

lua程序設計第二版讀書筆記（15-17章）
第十五章模塊與包
第十六章面向?qū)ο缶幊?br> 第十七章弱引用 table
http://blog.csdn.net/myy2012/article/details/8921632

lua程序設計第二版讀書筆記（18-21章）
第十八章數(shù)學庫
第十九章 table庫
第二十章字符串庫
第二十一章 IO庫
http://blog.csdn.net/myy2012/article/details/8925895

lua程序設計第二版讀書筆記（22-23章）
第二十二章操作系統(tǒng)庫
第二十三章調(diào)試庫
http://blog.csdn.net/myy2012/article/details/8930181

第十一章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

table本身就比數(shù)據(jù)和列表的功能強大的多,，因此許多算法都可以忽略一些細節(jié)問題,，從而簡化它們的實現(xiàn)。

11.1數(shù)組

使用整數(shù)來索引table即可在Lua中實現(xiàn)數(shù)組,。例如：

[plain] view plain copy

a={}
for i = -5, 5 do
a[i]=0
end

然而,，在Lua中的習慣一般是以1為數(shù)組的起始索引,，Lua庫和長度操作符都遵循這個預定。（如果你的數(shù)組不是從1開始的,，那就無法使用這些功能了）

11.2 矩陣與多維數(shù)組

在Lua中,，有2中方式來表示矩陣。

第一種：使用“數(shù)組的數(shù)組”,，即一個table中的每個元素是另一個table

例如：

[plain] view plain copy

mt={}
for i=1, N do
for j=1, M do
Mt[i][j] = 0
end
end

第二種：將2個索引合并為一個索引,。

例如：

[plain] view plain copy

mt={}
for i=1, N do
for j=1, M do
t[(i-1)+j]=0
end
nd

稀疏矩陣：大多數(shù)元素為0或nil。

11.3鏈表

由于table是動態(tài)的實體,，所以在Lua中實現(xiàn)鏈表是很方便的,。每個節(jié)點以一個table來表示，一個“鏈接”只是結(jié)點table中一個字段,，該字段包含了對其他table的引用,。

例如：

[plain] view plain copy

list = nil
list ={ next = list, value = v}
local l=list
<訪問 l.value>
l=l.next
nd

11.4 隊列與雙向隊列

[plain] view plain copy

List={}
function List.new()
return {first=0, last=-1}
end

--------------

[plain] view plain copy

function List.pushfirst(list, value)
local first=list.first+1
list.first=first
list[first]=value
end
function List.pushlast(list, value)
local last=list.last-1
list.last=last
list[last]=value
end

---------------

[plain] view plain copy

function List.popfirst(list)
local first=list.first
if first<list.last then
error("list is empty")
end
local value=list[first]
list[first]=nil
list.first=first-1
return value
end
function List.poplast(list)
local last=list.last
if list.first<last then
error("list is empty")
end
local value=list[last]
list[last]=nil
list.last=last+1
return value
end

11.5 集合與無序組（bag）

將集合元素作為索引放入一個table中，那么對于任意值都無須搜索table,，只需用該值來索引table,，并查看結(jié)果是否為nil。

包,，有時候也稱為“多重集合”,，與普通的集合不同之處在于每個元素可以出現(xiàn)多次,。

11.6字符串緩沖

在Lua中，我們可以使用函數(shù)table.concat將一個table作為字符串緩沖,，它會將給定列表中的所有字符串連接起來,，并返回連接的結(jié)果。

例如

[plain] view plain copy

local t={}
for line in io.lines() do
t[#t + 1] = line
end
local s = table.concat(t, “\n”)..”\n”
a={"good", "girl", "bad", "boy"}
local s=table.concat(a)
for k, v in ipairs(a) do
print(k, v)
end
print(s) --goodgirlbadboy

11.7圖

接下來介紹一種簡單的面向?qū)ο蟮膶崿F(xiàn)：結(jié)點表示為對象,、邊表示為結(jié)點間的引用,。

--根據(jù)給定的名稱返回對應的結(jié)點

[plain] view plain copy

local function name2node(graph, name)
if not graph[name] then
graph[name]={name=name, adj={}}
end
return graph[name]
end

-- 構(gòu)造圖

[plain] view plain copy

function readgraph()
local graph={}
for line in io.lines() do
local namefrom, nameto = string.match(line, "(%S+)%s+(%S+)")
local from = name2node(graph, nameto) -- 查找相應的結(jié)點
from.adj[to] = true -- 將“to“添加到”from“的鄰接集合
end
return graph
end

-- 函數(shù)findpath采用深度優(yōu)先遍歷算法，在兩個結(jié)點間搜索一條路徑

-- 第一個參數(shù)是當前結(jié)點,，第二個參數(shù)是目標節(jié)點,，

-- 第三個參數(shù)用于保存從起點到當前結(jié)點的路徑，第四個參數(shù)是已訪問結(jié)點的集合

-- 【注意】該算法直接對結(jié)點進行操作,，而不是它們的名稱

[plain] view plain copy

function findpath (curr, to, path, xisited)
path = path or {}
visited = visited or {}
if visited[curr] then --結(jié)點是否已訪問過?
return nil --這里沒有路徑
end
visited[curr] = true --將結(jié)點標記為已訪問
path[#path + 1] = curr --將其加到路徑中
if curr == to then --最后的結(jié)點嗎,？
return path
end
for node in pairs(curr.adj) do --嘗試所有的鄰接結(jié)點
local p = findpath(node, to, path, visited)
if p then
return p
end
end
path[#path] = nil -- 從路徑中刪除節(jié)點
end

-- 測試上面所列函數(shù)

[plain] view plain copy

function printpath(path)
for i=1, #path do
print(path[i].name)
end
end
g = readgraph()
a = name2node(g, "a")
b = name2node(g, "b")
p = findpath(a,b)
if p then
printpath (p)
end

第十二章數(shù)據(jù)文件與持久性

12.1 數(shù)據(jù)文件

將數(shù)據(jù)作為Lua代碼來輸出，當運行這些代碼時,，程序也就讀取了數(shù)據(jù),。而table的構(gòu)造式可以使這些輸出代碼看上去更像是一個普通的數(shù)據(jù)文件。

CSV（Comma-Separated Values 逗號分隔值）：利用構(gòu)造式作為格式,。

自描述的數(shù)據(jù)（self-describing data）：每項數(shù)據(jù)都伴隨一個表示其含義的簡短描述,。

Lua不僅運行速度快,，而且編譯速度快,。這不是偶然的結(jié)果，自從Lua創(chuàng)建之初就把數(shù)據(jù)描述作為Lua的主要應用之一來考慮的,，開發(fā)人員能較快地編譯大型程序投入了更多的努力,。

12.2串行化

通常需要串行化一些數(shù)據(jù)，也就是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一個字節(jié)流或字符流,，然后就可以將其存儲到一個文件中,，或者通過網(wǎng)絡連接發(fā)送出去了。串行化后的數(shù)據(jù)可以用Lua代碼來表示,，這樣當運行這些代碼時,，存儲的數(shù)據(jù)就可以的讀取程序中得到重構(gòu)了。

編寫創(chuàng)建一個值的代碼,，方法如下：

[plain] view plain copy

function serialize(o)
　　if type(o) == “number” then
　　 io.write(o)
　　elseif type(o) == “string” then
　　 io.write(string.format(“%q”, o))
　　else
　　<其他情況>
　　end
end

可以使用一個簡單且安全的方法來括住一個字符串,，那就是以“%q”來使用string.format 函數(shù)。這樣它就會用雙引號來括住字符串,，并且正確地轉(zhuǎn)移其中的雙引號和換行符等其他特殊字符,。

例如：

[plain] view plain copy

s=’a”problematic”\\string’
print(string.format(“%q”, s)) --"a\"problematic\"\\string"

Lua 5.1還提供了另一種可以以一種安全的方法來括住任意字符串的方法：[=[...]=]

--查找最長的等號序列

[plain] view plain copy

function quote(s)
local n=-1
for w in string.gmatch(s, "]=*") do
n=math.max(n, #w-1)
end
local eq=string.rep("=", n+1)
return string.format(" [%s[\n%s]%s] ", eq, s, eq)
end
print(quote("good]=girl bad=boy"))

保存無環(huán)的table

保存有環(huán)的table

[plain] view plain copy

function basicSerialize(o)
if type(o) == "number" then
return tostring(o)
else
return string.format("%q", o)
end
end
print(basicSerialize(45))
print(basicSerialize('three'))

第十三章元表（metatable）與元方法（meatmethod）

可以通過元表來修改一個值的行為，使其在面對一個非預定義的操作時執(zhí)行一個指定的操作,。例如：a和b都是table,，通過元表可以定義如何計算表達式a+b,。

當Lua試圖將兩個table相加時，它會先檢查兩者之一是否有元表,，然后檢查該元表中是否有一個叫_add的字段,；如果找到該字段，就調(diào)用該字段對應的值（即元方法）,。

Lua中的每個值都有一個元表,。Table和userdata可以有各自獨立的元表，而其他類型的值則共享所屬的單一元表,。

標準的字符串程序庫為所有的字符串都設置了一個元表

[plain] view plain copy

t={}
print(getmetatable(t)) --nil
print(getmetatable(12)) --nil
print(getmetatable("hi")) --table: 0042EB20
t1={}
setmetatable(t, t1)
print(getmetatable(t)) --table: 0063B378

13.1算術類元表

假設使用加號（+）來計算兩個集合的并集,，那么需要讓所有用于表示集合的table共享一個元表，并且在該元表中定義如何執(zhí)行一個加法操作,。

算術類元方法: 字段:__add __mul __ sub __div __unm __mod __pow (__concat)

[plain] view plain copy

tA = {1, 3}
tB = {5, 7}
mt = {}
setmetatable(tA, mt)
　
function union(t1, t2)
　for _, item in ipairs(t2) do
　　 table.insert(t1, item)
　end
　return t1
end

[plain] view plain copy

mt.__add = union
tAB = tA + tB
for k, v in pairs(tAB) do
print(v) --1 3 5 7
end

13.2 關系類的元方法

字段：__eq(==),、 __lt(<)、 __le(<=),，其他Lua自動轉(zhuǎn)換 a~=b --> not(a == b) a > b --> b < a a >= b --> b <= a

例如：比較集合大小 <

[plain] view plain copy

tA, tB = {3}, {1, 2}
mt = {}
function lessthan(tA, tB)
return #tA < #tB
end
mt.__lt=lessthan
setmetatable(tA, mt)
setmetatable(tB, mt)
print(tA < tB) --true

與算術類的元方法不同的是,，關系類的元方法不能應用于混合的類型。對于混合類型而言,，關系類元方法的行為就模擬這些操作在Lua中普通的行為,。如果試圖將一個字符串與一個數(shù)字作順序性比較，Lua會引發(fā)一個錯誤,；同樣,，如果試圖比較兩個不同元方法的對象，Lua也會引發(fā)一個錯誤,。

13.3 庫定義的元方法

13.4 table訪問的元方法

算術類和關系類運算符的元方法都為各種錯誤情況定義了行為,，它們不會改變語言的常規(guī)行為。但是Lua還提供了一種可以改變table行為的方法,。有兩種可以改變的table行為：查詢table及修改table中不存在的字段,。

當訪問一個table中不存在的字段時，得到的結(jié)果為nil,。這是對的,，但并非完全正確；實際上,，這些訪問會促使解釋器去查找一個叫__index的元方法,。如果沒有這個元方法，那么訪問結(jié)果如前述的為nil,；否則,，就由這個元方法來提供最終結(jié)果。

__index: 當訪問table中不存在的字段時,，得到的結(jié)果為nil,。

[plain] view plain copy

Window = {}
Window.prototype = {x = 0, y = 0, width = 100, height = 100}
Window.mt = {} --Window的元表
function Window.new(o)
setmetatable(o, Window.mt)
return o
end

--將Window的元方法__index指向一個匿名函數(shù)

--匿名函數(shù)的參數(shù)table和key取自于table.key,。

[plain] view plain copy

Window.mt.__index = function(table,key)
　　return Window.prototype[key]
end

--下面是測試代碼：

[plain] view plain copy

w = Window.new{x = 10, y = 20}
print(w.width) --100
print(w.height) --100
print(w.width1) --nil

說明：將一個table作為__index元方法是一種快捷、實現(xiàn)單一繼承的方式,。__index來實現(xiàn)相同功能的開銷比較大,，但方式更加靈活。

__newindex元方法：該元方法用于不存在鍵的賦值,。當對一個table中不存在的索引賦值時,，解釋器就會查找__newindex元方法。如果有這個元方法,，解釋器就調(diào)用它,，而不是執(zhí)行賦值；如果這個元方法是一個table,，解釋器就在此table中執(zhí)行賦值,，而不是對原來的table。

具有默認值的table：缺省情況下,，table的字段默認值為nil,。但是我們可以通過元表修改這個默認值。

[plain] view plain copy

function setDefault(table,default)
local mt = {__index = function() return default end }
setmetatable(table,mt)
end
tab = {x = 10, y = 20}
print(tab.x,tab.z) --10 nil
setDefault(tab,0)
print(tab.x,tab.z) --10 0

跟蹤table的訪問：__index和__newindex都是在table中沒有所需訪問的index時才發(fā)揮作用的,。因此,，為了監(jiān)控某個table的訪問狀況，我們可以為其提供一個空table作為代理,，之后再將__index和__newindex元方法重定向到原來的table上,。