解析Lua中的全局环境、包、模块组织结构_Lua

模块就是一个程序库,而包是一系列模块。Lua中可以通过require来加载模块,然后得到一个全局变量表示一个table。Lua将其所有的全局变量保存在一个被称为“环境”的常规table中。本文首先介绍环境的一些实用技术,然后介绍如何引用模块及编写模块的基本方法。

1. 环境
Lua将环境table保存在一个全局变量_G中,可以对其访问和设置。有时我们想操作一个全局变量,而它的名称却存储在另一个变量中,或者需要通过运行时的计算才能得到,可以通过value = _G[varname]来获得动态名字的全局变量。

关于“环境”的一大问题是它是全局的,任何对它的修改都会影响程序的所有部分。Lua 5允许每个函数拥有一个子集的环境来查找全局变量,可以通过setfenv来改变一个函数的环境,第一个参数若是1则表示当前函数,2则表示调用当前函数的函数(依次类推),第二个参数是一个新的环境table。

a = 1
setfenv(1, {})
print(a) -- 会报错,print是一个nil。这是因为一旦改变环境,所有的全局访问都会使用新的table

为了避免上述问题,可以使用setfenv(1, {_G = _G})将原来的环境保存起来,然后用_G.print来引用。另一种组装新环境的方法是使用继承,下面的代码新环境从源环境中继承了print和a,任何赋值都发生在新的table中。

a = 1
local newgt = {}
setmetatable(newgt, {__index = _G})
setfenv(1, newgt)
print(a)

2. 模块与包
2.1 调用模块

要调用模块mod中的foo方法,可以用require函数来加载,如:

require "mod"
mod.foo()
-- 或者
local m = require "mod"
m.foo()

require函数的行为: (关于require使用的路径查找策略不赘述)
在package.loaded这个table中检查模块是否已加载
=> 已加载,就返回相应的值(可见一个模块只会加载一次)
=> 未加载,就试着在package.preload中查询传入的模块名
===> 找到一个函数,就以该函数作为模块的加载器
===> 找不到,则尝试从Lua文件或C程序库中加载模块
=====> 找到Lua文件,通过loadfile来加载文件
=====> 找到C程序库,通过loadlib来加载文件

2.2 使用环境

下面的代码说明了如何用环境来创建一个复数(complex)模块:

-- 模块设置
local modname = "complex"
local M = {}
_G[modname] = M
package.loaded[modname] = M

-- 声明模块从外界所需的所有东西
local _G = _G -- 保留旧环境的引用,使用时需要像_G.print这样用
local io = io

-- 运行这句之后环境就变了
setfenv(1, M)

function new(r, i) return {r=r, i=i} end

function add(c1, c2)
  return new(c1.r + c2.r, c1.i + c2.i)
end

这样声明函数add时,就成为了complex.add,调用同一模块的其他函数也不需要加前缀。

2.3 module函数

Lua 5.1提供了一个新函数module,囊括了上面一系列定义环境的功能。在开始编写一个模块时,可以直接用module("modname", package.seeall)来取代前面的设置代码。在一个模块文件开头有这句调用后,后续所有代码都不需要限定模块名和外部名字,同样也不需要返回模块table了。

2.4 子模块与包

Lua支持具有层级的模块名,用一个点来分隔名称中的层级。例如一个模块名为mod.sub,就是mod的一个子模块。一个包(package)就是一个完整的模块树,它是Lua中发型的单位。注意,当搜索一个子模块文件时,require会把点号当做目录分隔符来搜索,也就是说调用require "a.b"会尝试打开./a/b.lua,/usr/local/lua/a/b.lua,/usr/local/lua/a/b/init.lua。通过这种加载策略,可以将包的所有模块组织到一个目录中。

2.5 以自定义方式加载 lua 模块
从 Lua 5.1 以后,Lua 有了标准的模块管理库。所以所有的模块加载都是通过 require 来完成。 require 的设计是颇具扩展性的,它会从若干个定义好的 loader 中逐个尝试加载新的模块。系统库中提供了四个 loader ,分别实现已加载模块,Lua 模块,和 C 扩展模块(用了两个 loader 来实现 C 扩展模块的加载)。这些 loader 以 CFunction 的形式放在 require 的环境中的一个 table 里。

如果我们想改变 lua 模块的加载形式,只需要替换或增加一个新的 loader 就可以了。

要做的只需要模仿 loadlib.c 中的 loader_Lua 函数做一个自己的实现,比如在我们的项目中,就允许从自定义格式数据包中,加载一个被加密过的 Lua 代码文件。然后写几行 C 代码,获得 require 的环境(使用 lua_getfenv ),然后取出其中 "loaders" 这个 table ,把新的自定义 loader 插入到 index 2 的地方。

具体的代码就不详述了,仔细阅读一下 ll_require 的实现(在 loadlib.c 中)就很容易明白。我们的整个工作从分析到实现没有超过两个小时,这真是得益于 Lua 良好的设计啊 :D 甚至如果你想从一个网络连接的数据流中加载 Lua 模块,或是通过 http/ftp 协议下载,也是行的通的吧。

以上是小编为您精心准备的的内容,在的博客、问答、公众号、人物、课程等栏目也有的相关内容,欢迎继续使用右上角搜索按钮进行搜索lua
, 模块
, 包
全局环境
lua 全局变量、nginx lua 全局变量、lua 全局函数、lua全局变量 生命期、lua定义全局变量,以便于您获取更多的相关知识。

时间: 2024-11-05 21:34:17

解析Lua中的全局环境、包、模块组织结构_Lua的相关文章

Lua中的全局变量、非全局变量总结_Lua

前言 Lua将其所有的全局变量保存在一个常规的table中,这个table称为"环境".这种组织结构的优点在于,其一,不需要再为全局变量创造一种新的数据结构,因此简化了Lua的内部实现:另一个优点是,可以像其他table一样操作这个table.为了便于实施这种操作,Lua将环境table自身保存在一个全局变量_G中.例如,我们可以使用以下代码打印当前环境中所有全局变量的名称. 复制代码 代码如下: for n in pairs(_G) do print(n) end 在你的电脑上运行一

Lua中的迭代器(iterator)浅析_Lua

Lua有迭代器的概念,通过不同的迭代器,几乎可以遍历所有的东西.标准库提供的几种迭代器:io.lines(迭代文件中的每行), pairs(迭代table元素),ipairs(迭代数组元素), string.gmatch(迭代字符串中单词)等.  另外,可以自定义迭代器 使用pairs迭代器变量table 复制代码 代码如下: > t = {2,3,4,5} > for i,v in pairs(t) do >> print(i .. ' = ' .. v) >> en

Lua中的文件I/O操作教程_Lua

 Lua中I/O库用于读取和处理文件.有两种类型的文件操作,在Lua即隐含文件的描述符和明确的文件描述符. 对于下面的例子中,我们将使用一个示例文件test.lua,如下图所示. 复制代码 代码如下: -- sample test.lua -- sample2 test.lua 一个简单的文件打开操作使用下面的语句. 复制代码 代码如下: file = io.open (filename [, mode]) 各种文件模式列示于下表中.  隐文件描述符 隐文件描述符使用标准输入/输出模式,或使用单

深入解读Lua中迭代器与泛型for的使用_Lua

泛型for原理 迭代器是一种可以遍历集合中所有元素的机制,在Lua中通常将迭代器表示为函数,每调用一次函数,就返回集合中"下一个"元素.每个迭代器都需要在每次成功调用之间保持一些状态,这样才能知道它所在的位置及如何步进到下一个位置,closure就可以完成此项工作.下面的示例是列表的一个简单的迭代器: function values(t) local i = 0 return function() i = i + 1; return t[i] end end 循环调用: t = {10

Lua中的迭代器和泛型for介绍_Lua

任何一种结构,只要允许你遍历集合中所有元素的都可称之为迭代器.lua中常常使用函数来描述迭代器,每次调用该函数都返回集合的下一个元素.每一个迭代器都需要保存一些状态来知道当前处于什么位置和如何进行下一次迭代.对于这样的任务,闭包提供了很好的机制来完成.一个典型的闭包结构包含两个函数:一个是闭包自身,一个是创建闭包的工厂. 例如,我们可以写过简单的list迭代器,让他仅仅返回值. 复制代码 代码如下: function values( t )      local i = 0;      retu

Lua中的基本语法、控制语句总结_Lua

前言 学习一门语言,首先就是从最基本的语法开始,这一篇将对Lua中的语句进行概要的总结. 赋值 赋值的基本含义是修改一个变量或一个table中字段的值,这个和其它语言没有多少区别,但是对于Lua,有一个特性,它允许"多重赋值",也就是一下子将多个值赋予多个变量,例如以下代码: 复制代码 代码如下: local x1, x2 = 2, 4 print(x1)     -->2 print(x2)     -->4 在多重赋值中,Lua先对等号右边的所有元素求值,然后才执行赋值

Lua中的控制结构(流程控制)简明总结_Lua

在Lua中,所有的控制结构块都是以end作为结束标记. 控制结构的表达式结果可以是任何值,Lua下只有false和nil为假,其他值都为真. 1. if 复制代码 代码如下: if 条件 then     ... end;     if 条件 then     ... else     ... end;   if 条件 then     ... elseif 条件 then     ... else     ... end; then关键字用来标记有条件的代码块的开始. 2. repeat 复制

Lua中的迭代器和泛型for实例_Lua

1.迭代器与closure 在lua中,迭代器通常为函数,每调用一次函数,会返回集合中的下一个元素.每个迭代器在成功调用的时候,都需要保存一些状态,closure(闭包)完美为迭代器运用而生. 复制代码 代码如下: function values(t)     local i=0     return function() --匿名函数     i=i+1     return t[i]     end end t1 ={10, 20, 30} it=values(t1)   --创建闭包变量的

Mac OSX - 如何在bash_profile中配置全局环境变量

我们知道,在Linux操作系统下,配置环境变量是使用如下命令: vim /etc/profile 在OSX下,我们用如下命令打开环境变量配置文件: open ~/.bash_profile   典型的环境变量配置如下:   # java export JAVA_HOME = /home/myuser/jdk1.7.0_03 export PATH = $JAVA_HOME/bin:$PATH export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/