Lua 函数学习笔记

函数定义与调用

在 Lua 中，函数可以被定义并保存在变量中，也可以被直接定义并调用。以下是两种定义函数的方式：

luaCopy Code
-- 保存在变量中
local function add(a, b)
    return a + b
end

-- 直接定义和调用
print(function(a, b) return a + b end(2,3)) -- 输出 5

使用 function 关键字来定义函数，函数名可以省略，形参列表包含在一对小括号中，函数体则包含在 end 关键字之前。

函数调用时，使用函数名加上一对小括号并在其中传递实参即可。如果函数只有一个参数且该参数是字符串或表构造式，则可以省略小括号。

多重返回值和可变参数

Lua 函数允许返回多个值，这些值可以是任何类型。多个返回值可以通过元组的方式接收，也可以通过下标的方式获取某个具体返回值。

luaCopy Code
-- 返回多个值
function swap(a, b)
    return b, a
end

x, y = swap(1, 2)
print(x, y) -- 输出 2 1

-- 可以忽略部分返回值
x = {swap(1, 2)}
print(x[1]) -- 输出 2

此外，函数还支持可变参数。使用 ... 表示可变参数，在函数内部，它被视为一个包含所有传递的实参的数组。

luaCopy Code
-- 可变参数
function sum(...)
    local res = 0
    for i, v in ipairs{...} do
        res = res + v
    end
    return res
end

print(sum(1, 2, 3, 4)) -- 输出 10

匿名函数和闭包

Lua 支持匿名函数，也叫 lambda 函数。与普通函数一样，匿名函数也可以被保存在变量中，也可以被作为实参传递给其他函数。

luaCopy Code
-- 匿名函数
local add = function(a, b) return a + b end
print(add(1, 2)) -- 输出 3

匿名函数可以使用外部变量，这就引入了闭包的概念。闭包是指一个函数加上其所使用的外部变量所组成的整体。

luaCopy Code
-- 闭包
function outer()
    local a = 0
    return function()
        a = a + 1
        return a
    end
end

local f1 = outer()
print(f1()) -- 输出 1
print(f1()) -- 输出 2

local f2 = outer()
print(f2()) -- 输出 1

在以上示例中，函数 outer 返回了一个匿名函数，该匿名函数使用了 outer 中的局部变量 a，每次调用都会将 a 增加 1。由于 f1 和 f2 都是 outer 返回的不同函数，它们各自维护着一个独立的 a，因此 f1 和 f2 的调用互不干扰。

实例：计算表达式的值

以下是一个简单的示例，展示了如何使用 Lua 函数来计算表达式的值。

luaCopy Code
-- 计算表达式的值
function eval(expr)
    local stack = {}
    for token in string.gmatch(expr, "%S+") do
        if tonumber(token) then
            table.insert(stack, token)
        else
            local a = table.remove(stack)
            local b = table.remove(stack)
            if token == "+" then
                table.insert(stack, b + a)
            elseif token == "-" then
                table.insert(stack, b - a)
            elseif token == "*" then
                table.insert(stack, b * a)
            elseif token == "/" then
                table.insert(stack, b / a)
            end
        end
    end
    return stack[1]
end

print(eval("1 2 +")) -- 输出 3
print(eval("5 3 - 4 +")) -- 输出 6

以上示例中，eval 函数将传入的字符串表达式按空白符分割成多个单词，并根据运算符将数字和符号加入到一个栈中。最后通过栈顶元素得到计算结果。注意，在计算时先出栈的是被减数和被除数，而不是一般的左操作数。