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Lua中的函數(shù)（function）、可變參數(shù)、局部函數(shù)、尾遞歸優(yōu)化等實(shí)例講解

更新時(shí)間：2014年09月23日 09:37:34 作者：iCode0410

這篇文章主要介紹了Lua中的函數(shù)（function）、可變參數(shù)、局部函數(shù)、尾遞歸優(yōu)化等實(shí)例講解,需要的朋友可以參考下

一、函數(shù)

在Lua中，函數(shù)是作為"第一類值"（First-Class Value），這表示函數(shù)可以存儲(chǔ)在變量中，可以通過參數(shù)傳遞給其他函數(shù)，或者作為函數(shù)的返回值（類比C/C++中的函數(shù)指針），這種特性使Lua具有極大的靈活性。

Lua對(duì)函數(shù)式編程提供了良好的支持，可以支持嵌套函數(shù)。

另外，Lua既可以調(diào)用Lua編寫的函數(shù)，還可以調(diào)用C語言編寫的函數(shù)（Lua所有的標(biāo)準(zhǔn)庫都是C語言寫的）。

定義一個(gè)函數(shù)

復(fù)制代碼代碼如下:

function hello()

print('hello')

end

hello函數(shù)不接收參數(shù)，調(diào)用：hello()，雖然hello不接收參數(shù)，但是還可以可以傳入?yún)?shù)：hello(32)

另外如果只傳遞一個(gè)參數(shù)可以簡化成functionname arg的調(diào)用形式（注意數(shù)值不行）

復(fù)制代碼代碼如下:

> hello '3'

hello

> hello {}

hello

> hello 3

stdin:1: syntax error near '3'

另外對(duì)變量名也不適用

復(fù)制代碼代碼如下:

> a = 21

> print a

stdin:1: syntax error near 'a'

另外，Lua函數(shù)不支持參數(shù)默認(rèn)值，可以使用or非常方便的解決（類似Javascript）

復(fù)制代碼代碼如下:

> function f(n)

>> n = n or 0

>> print(n)

>> end

> f()

0

> f(1)

1

Lua支持返回多個(gè)值，形式上非常類似Python：

復(fù)制代碼代碼如下:

> function f()

>> return 1,2,3

>> end

> a,b,c = f()

> print(a .. b .. c)

123

函數(shù)調(diào)用的返回值可以用于table：

復(fù)制代碼代碼如下:

> t = {f()}

> print(t[1], t[2], t[3])

1        2        3

可見，f()返回的三個(gè)值分別稱為table的3個(gè)元素，但是情況并不總是如此：

復(fù)制代碼代碼如下:

> t = {f(), 4}

> print(t[1], t[2], t[3])

1        4        nil

這次，f()返回的1,2,3只有1稱為table的元素；

復(fù)制代碼代碼如下:

> t = {f(), f()}

> print(t[1], t[2], t[3], t[4], t[5])

1        1        2        3        nil

總之：只有最后一項(xiàng)會(huì)完整的使用所有返回值（假如是函數(shù)調(diào)用）。

對(duì)于無返回值的函數(shù)，可以使用(f())的形式強(qiáng)行返回一個(gè)值(nil)

復(fù)制代碼代碼如下:

> function g()

>> end

> print(g())

> print((g()))

nil

實(shí)際上，(f())形式的調(diào)用返回一個(gè)且只返回一個(gè)值

復(fù)制代碼代碼如下:

> print((f()))

1

> print(f())

1        2        3

二、變長參數(shù)

Lua支持編程參數(shù)，使用簡單（借助于table、多重賦值）

復(fù)制代碼代碼如下:

> function f(...)

for k,v in ipairs({...}) do

print(k,v)

end

end

> f(2,3,3)

1        2

2        3

3        3

使用多重賦值的方式

復(fù)制代碼代碼如下:

> function sum3(...)

>> a,b,c = ...

>> a = a or 0

>> b = b or 0

>> c = c or 0

>> return a + b +c

>> end

> =sum3(1,2,3,4)

6

> return sum3(1,2)

3

通常在遍歷變長參數(shù)的時(shí)候只需要使用{…}，然而變長參數(shù)可能會(huì)包含一些nil；那么就可以用select函數(shù)來訪問變長參數(shù)了：select('#', …)或者 select(n, …)

select('#', …)返回可變參數(shù)的長度，select(n,…)用于訪問n到select('#',…)的參數(shù)

復(fù)制代碼代碼如下:

> =select('#', 1,2,3)

3

> return select('#', 1,2, nil,3)

4

> =select(3, 1,2, nil,3)

nil        3

> =select(2, 1,2, nil,3)

2        nil        3

注意：Lua5.0中沒有提供…表達(dá)式，而是通過一個(gè)隱含的局部table變量arg來接收所有的變長參數(shù)，arg.n表示參數(shù)的個(gè)數(shù)；

三、函數(shù)式編程

函數(shù)做一個(gè)First-Class Value可以賦值給變量，用后者進(jìn)行調(diào)用

復(fù)制代碼代碼如下:

> a = function() print 'hello' end

> a()

hello

> b = a

> b()

hello

匿名函數(shù)

復(fù)制代碼代碼如下:

> g = function() return function() print 'hello' end end

> g()()

hello

函數(shù)g返回一個(gè)匿名函數(shù)；

閉包是函數(shù)式編程的一種重要特性，Lua也支持

復(fù)制代碼代碼如下:

> g = function(a) return function() print('hello'.. a); a = a + 1 end end

> f = g(3)

> f()

hello3

> f()

hello4

四、局部函數(shù)

局部函數(shù)可以理解為在當(dāng)前作用域有效的函數(shù)，可以用local變量來引用一個(gè)函數(shù)：

復(fù)制代碼代碼如下:

> do

>> local lf = function() print 'hello' end

>> lf()

>> end

hello

> lf()

stdin:1: attempt to call global 'lf' (a nil value)

stack traceback:

stdin:1: in main chunk

[C]: in ?

需要注意的是，對(duì)于遞歸函數(shù)的處理

復(fù)制代碼代碼如下:

> do

local lf = function(n)

if n <= 0 then

return

end

print 'hello'

n = n -1

lf(n)

end

lf(3)

end

hello

stdin:8: attempt to call global 'lf' (a nil value)

stack traceback:

stdin:8: in function 'lf'

stdin:9: in main chunk

[C]: in ?

而應(yīng)該首先聲明local lf, 在進(jìn)行賦值

復(fù)制代碼代碼如下:

do

local lf;

lf = function(n)

if n <= 0 then

return

end

print 'hello'

n = n -1

lf(n)

end

lf(3)

end

hello

hello

hello

Lua支持一種local function(…) … end的定義形式：

復(fù)制代碼代碼如下:

> do

local function lf(n)

if n <= 0 then

return

end

print 'hello'

n = n -1

lf(n)

end

lf(3)

end

hello

hello

hello

> lf(3)

stdin:1: attempt to call global 'lf' (a nil value)

stack traceback:

stdin:1: in main chunk

[C]: in ?

五、尾調(diào)用

所謂尾調(diào)用，就是一個(gè)函數(shù)返回另一個(gè)函數(shù)的返回值：

復(fù)制代碼代碼如下:

function f()

…

return g()

end

因?yàn)檎{(diào)用g()后，f()中不再執(zhí)行任何代碼，所以不需要保留f()的調(diào)用桟信息；Lua做了這樣的優(yōu)化，稱為"尾調(diào)用消除"，g()返回后，控制點(diǎn)直接返回到調(diào)用f()的地方。

這種優(yōu)化對(duì)尾遞歸非常有益，通常遞歸意味著調(diào)用桟的不斷增長，甚至可能造成堆棧溢出；而尾遞歸提供了優(yōu)化條件，編譯器可以優(yōu)化掉調(diào)用桟。

下面的遞歸函數(shù)沒有使用尾遞歸，而參數(shù)為大數(shù)時(shí)，堆棧溢出：

復(fù)制代碼代碼如下:

> function f(n)

>> if n <= 0 then

>> return 0

>> end

>> a = f(n-1)

>> return n * a

>> end

> f(10000000000)

stdin:5: stack overflow

stack traceback:

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

...

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

stdin:5: in function 'f'

stdin:1: in main chunk

[C]: in ?

優(yōu)化為尾遞歸

復(fù)制代碼代碼如下:

function f(n, now)

if n <= 0 then

return now

end

return f(n-1, now*n)

end

f(10000000000, 1)

運(yùn)行n久也無堆棧溢出；

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