【转贴】Lua 编程技巧

Lua 的 5.1 版本已经正式发布。现在，我们应该把全部讨论放在这个版本上。

应该尽量使用 local 变量而非 global 变量。这是 Lua 初学者最容易犯的错误。global 变量实际上是放在一张全局的 table 里的。global 变量实际上是利用一个 string (变量名作 key) 去访问这个 table 。虽然Lua5 的 table 效率很高 ，但是相对于 local 变量，依然有很大的效率损失。local 变量是直接通过 Lua 的堆栈访问的。有些 global 变量的访问是不经意的，比如我们有双重循环操作一个迭代的 table：

for k1,v1 inpairs(tbl)dofor k2,v2 inpairs(v1)do
        ...	
    end
end

这里，pairs 其实是一个全局变量应用的函数。如果我们这样做：

dolocalpairs=pairs
    for k1,v1 inpairs(tbl)dofor k2,v2 inpairs(v1)do
            ...	
        endend
end

效率会稍微提高一些。如果是单层循环，这样做就没有意义。因为 for ... in 循环中的 pairs 这个函数只会被调用一次，而不是每次循环都去调。我们的原则其实是，被多次读取的 global 变量，都应该提取出来放到 local 变量中。

警惕临时变量 字符串的连接操作，会产生新的对象。这是由 lua 本身的 string 管理机制导致的。lua 在 VM 内对相同的 string 永远只保留一份唯一 copy ，这样，所有字符串比较就可以简化为地址比较。这也是 lua 的 table 工作很快的原因之一。这种 string 管理的策略，跟 java 等一样，所以跟 java 一样，应该尽量避免在循环内不断的连接字符串，比如 a = a..x 这样。每次运行，都很可能会生成一份新的 copy 。

同样，记住，每次构造一份 table 都会多一份 table 的 copy 。比如在 lua 里，把平面坐标封装成 { x, y } 用于参数传递，就需要考虑这个问题。每次你想构造一个坐标对象传递给一个函数，{ 10,20 }  这样明确的写出，都会构造一个新的 table 出来。要么，我们想办法考虑 table 的重用；要么，干脆用 x,y 两个参数传递坐标。

同样需要注意的是以 function foo (...) 这种方式定义函数， ... 这种不定参数，每次调用的时候都会被定义出一个 table 存放不定数量的参数。

这些临时构造的对象往往要到 gc 的时候才被回收，过于频繁的 gc 有时候正是效率瓶颈。

使用 closure 代替 table 上面提到封装坐标的问题。诚然，我们可以用 { x=1,y=2 } 这样封装一个坐标。不过还有一个方法可供选择。它稍微轻量一点。

function point (x,y)returnfunction()return x,y end
end
 
-- 使用范例
p=point(1,2)print(p())-- 输出 1	 2 
 

如果你愿意，还可以做的复杂一点：

function point (x,y)returnfunction(idx)if idx=="x"thenreturn x
		elseif idx=="y"thenreturn y
		elsereturn x,y endend
end
 
-- 使用范例
p=point(1,2)print(p("x"))-- 1print(p("y"))-- 2 
 

x,y 实际被存放在 closure 里，每次调用 function point 都有一份独立的 closure。当然，function 的 code 只有一份。

设法减少从 C 向 Lua 传递字符串 字符串常量在 Lua VM 内部工作的非常快，但是一个从 C 向 lua vm 通过 lua_pushstring 之类的 api 传递进 VM 时，就需要掂量一下了。这至少包含一个再 hash 和匹配的过程。我的 Blog 上的一篇文章讨论了这个问题。

lua 中的继承 lua 中实现 OO ，虚表往往设置一个 metatable 并设置 __index ，而继承则用 metatable 的 __index 把虚表串起来。当类继承层次过多的时候，效率比较低，那么就可以用下面这个技巧。

function inherit(sub,super)setmetatable(sub,
     { __index=function(t,k)local ret=super[k]
             sub[k]=ret
             return ret
     end})end

利用逻辑运算的短路效应 lua 编程中，and or 跟 C 一样是有短路效应的，不过他们的返回值并非 bool 类型，而是表达式中的左值或者右值。我们常常利用这个特性来简化代码。

function foo(arg)
     arg=arg or"default"
     ...
end

利用 or 运算赋缺省值是最常用的技巧。上例中，如果 arg 为 nil ，arg 就会被赋值为 "default" 。但是这个技巧有个缺陷，当缺省值是 true 的时候会有点问题。

a=a ortrue-- 错误的写法，当 a 明确写为 false 的时候，也会被改变成 true 。
a= a ~= false-- 正确的写法，当 a 为 nil 的时候，被赋值为 true ；而 false 则不变。 
 

另外，巧妙使用 and or 还可以实现类似 C 语言中的 ?: 三元操作：

functionmax(a,b)return a>b and a or b
end

上面这个函数可以返回 a 和 b 中较大的一个，其逻辑类似 C 语言中的 return (a>b) ? a : b ;