Lua变量与数据类型

发布时间: 2025-03-24 12:03

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# Lua变量与数据类型

本文将介绍Lua语言中的变量声明和基本数据类型，帮助你理解Lua的类型系统。

## 变量声明

在Lua中，变量分为全局变量和局部变量：

### 局部变量

使用`local`关键字声明局部变量：

```lua
local name = "张三"  -- 字符串类型
local age = 25      -- 数字类型
local isStudent = true  -- 布尔类型
local score          -- 声明但不赋值，默认为nil
```

### 全局变量

不使用`local`关键字的变量默认为全局变量：

```lua
count = 1        -- 全局变量
MAX_VALUE = 100  -- 全局常量（按照惯例使用大写）
```

**最佳实践**：优先使用局部变量，因为：
- 访问速度更快
- 不会污染全局命名空间
- 作用域明确，代码更易维护

## 基本数据类型

Lua是动态类型语言，变量的类型由赋给它的值决定。使用`type()`函数可以获取变量的类型：

### 1. nil

`nil`是一个特殊的类型，表示"无"或"空"：

```lua
local var = nil
print(type(var))  -- 输出：nil

-- 未赋值的变量默认为nil
local empty
print(empty)      -- 输出：nil
```

### 2. boolean（布尔）

布尔类型有两个值：`true`和`false`：

```lua
local isValid = true
local isFinished = false

-- 条件判断
if isValid then
    print("有效的")
end
```

**注意**：在Lua中，只有`false`和`nil`被视为假，其他所有值（包括0和空字符串）都被视为真。

### 3. number（数字）

Lua中的数字类型统一使用双精度浮点数表示：

```lua
local int = 42        -- 整数
local float = 3.14    -- 浮点数
local sci = 1.2e3     -- 科学记数法
local hex = 0xFF      -- 十六进制

-- 数学运算
local sum = 10 + 20
local product = 5 * 3
local quotient = 10 / 3   -- 除法总是返回浮点数
local floor = math.floor(10/3)  -- 向下取整
```

### 4. string（字符串）

字符串是不可变的字符序列：

```lua
-- 字符串声明
local str1 = "双引号字符串"
local str2 = '单引号字符串'
local str3 = [[多行
字符串]]

-- 字符串连接
local name = "Lua"
local version = "5.4"
local info = name .. " " .. version  -- 使用..运算符连接

-- 字符串操作
print(#str1)  -- 获取字符串长度
print(string.upper(name))  -- 转换为大写
print(string.format("版本: %s", version))  -- 格式化字符串
```

### 5. function（函数）

在Lua中，函数是第一类值，可以存储在变量中：

```lua
-- 函数声明
local function add(a, b)
    return a + b
end

-- 函数赋值给变量
local calc = add
print(calc(10, 20))  -- 输出：30

-- 匿名函数
local multiply = function(a, b)
    return a * b
end
```

### 6. table（表）

表是Lua中唯一的复合数据类型，可以用作数组、字典、对象等：

```lua
-- 作为数组
local array = {10, 20, 30, 40}
print(array[1])  -- 输出：10（Lua的索引从1开始）

-- 作为字典
local dict = {
    name = "张三",
    age = 25,
    isStudent = true
}
print(dict.name)  -- 输出：张三
print(dict["age"])  -- 输出：25

-- 混合使用
local mixed = {
    10,
    20,
    name = "混合表",
    {x = 1, y = 2}
}
```

## 类型转换

Lua提供了一些基本的类型转换函数：

```lua
-- 字符串转数字
local num1 = tonumber("42")      -- 42
local num2 = tonumber("3.14")   -- 3.14
local num3 = tonumber("abc")    -- nil（无效转换）

-- 数字转字符串
local str1 = tostring(42)       -- "42"
local str2 = tostring(3.14)     -- "3.14"
local str3 = tostring(true)     -- "true"

-- 自动转换
local num = 42
local str = "数字是" .. num    -- 数字在连接时自动转换为字符串
```

## 作用域

### 1. 局部作用域

局部变量的作用域从声明位置开始，到所在语句块结束：

```lua
do
    local x = 10
    print(x)  -- 可以访问x
end
-- print(x)  -- 错误：x在这里不可见

for i = 1, 3 do
    local temp = i * 2
    print(temp)
end
-- print(temp)  -- 错误：temp在这里不可见
```

### 2. 全局作用域

全局变量可以在任何地方访问：

```lua
count = 1  -- 全局变量

function increment()
    count = count + 1  -- 可以访问全局变量
end

increment()
print(count)  -- 输出：2
```

## 常见问题解答

### Q1: 如何检查变量是否已定义？

```lua
if myVar ~= nil then
    print("变量已定义")
else
    print("变量未定义或为nil")
end
```

### Q2: 局部变量和全局变量的性能区别？

局部变量比全局变量访问速度快，因为：
- 局部变量存储在寄存器或栈中
- 全局变量需要在全局表中查找

### Q3: 如何声明常量？

Lua没有内置的常量声明，但可以通过约定使用大写命名：

```lua
local MAX_VALUE = 100
local PI = 3.14159
```

## 下一步

现在你已经了解了Lua的变量和数据类型，可以继续学习[运算符与表达式](/article/lua/basic/operators)来掌握如何操作这些数据。

## 参考资源

- [Lua 5.4 参考手册](http://www.lua.org/manual/5.4/manual.html#2)
- [Programming in Lua](http://www.lua.org/pil/)
- [Lua数据类型](http://www.lua.org/pil/2.html)

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