Programmieren in Lua

Transkript

1 Roberto lerusalimschy Programmieren in Lua 3. Auflage Open Source Press

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort 13 I Die Sprache 21 1 Einführung Chunks Einige lexikalische Konventionen Globale Variablen Der Stand-alone-Interpreter Übungsaufgaben 29 2 Typen und Werte Nil Boolesche Werte Zahlen Strings String-Literale Lange Strings Umwandlungen Tabellen Funktionen Userdata und Threads Übungsaufgaben 43

3 Inhaltsverzeichnis 3 Ausdrücke Arithmetische Operatoren Vergleichsoperatoren Logische Operatoren Zusammensetzung Der Längenoperator Vorrang Tabellenkonstruktoren Übungsaufgaben 53 4 Anweisungen Zuweisung Lokale Variablen und Blöcke Kontrollstrukturen if - then - else while repeat Numerisches for Generisches for break, return und goto Übungsaufgaben 67 5 Funktionen Mehrere Ergebnisse Variadische Funktionen Benannte Argumente Übungsaufgaben 79 6 Mehr über Funktionen Closures Nicht-Globale Funktionen 87

4 6.3 Saubere Tail-Aufrufe Übungsaufgaben 91 7 Iteratoren und das generische for Iteratoren und Closures Die Semantik des generischen for Zustandslose Iteratoren Iteratoren mit komplexem Zustand Echte Iteratoren Übungsaufgaben Kompilierung, Ausführung und Fehler Kompilierung Vorkompilierter Code C-Code Fehler Fehlerbehandlung und Ausnahmen Fehlermeldungen und Tracebacks Übungsaufgaben Koroutinen Koroutinen-Grundlagen Pipes und Filter Koroutinen als Iteratoren Nicht-Präemptives Multithreading Übungsaufgaben Vollständige Beispiele Das Acht-Damen-Rätsel Die häufigsten Wörter Markov-Ketten-Algorithmus 141

5 Inhaltsverzeichnis 10.4 Übungsaufgaben 144 II Tabellen und Objekte Datenstrukturen Arrays Matrizen und mehrdimensionale Arrays Verkettete Listen Queues und doppelte Queues Mengen und Multimengen String-Puffer Graphen Übungsaufgaben Datendateien und Persistenz Datendateien Serialisierung Tabellen ohne Zyklen speiehern Tabellen mit Zyklen speichern Übungsaufgaben Metatabellen und Metamethoden Arithmetische Metamethoden Vergleichende Metamethoden Bibliotheksdefinierte Metamethoden Metamethoden für den Tabellenzugriff Die Methamethode index Die Metamethode newindex Tabellen mit Vorgabewerten Tabellenzugriffe mitverfolgen Nur-Iesbare Tabellen 183

6 Inhaltsverzeichnis 13.5 Übungsaufgaben Die Umgebung Globale Variablen mit dynamischen Namen Globale Variablendeklarationen Nicht globale Umgebungen Anwendung von _ENV _ENV und load Übungsaufgaben Module und Pakete Die Funktion require Module umbenennen Suchpfade Suchfunktionen Der grundlegende Ansatz beim Schreiben von Lua-Modulen Umgebungen benutzen Untermodule und Pakete Übungsaufgaben Objektorientierte Programmierung Klassen Vererbung Mehrfachvererbung Kapselung Der Einmethoden-Ansatz Übungsaufgaben Schwache Tabellen und Finalisierer Schwache Tabellen Memoisierungsfunktionen 230

7 I Inhaltsverzeichnis 17.3 Objektattribute Noch einmal zu Tabellen mit Vorgabewerten Ephemere Tabellen Finalisierer Übungsaufgaben 239 III Die Standardbibliotheken Die mathematische Bibliothek Übungsaufgaben Die Bitwise-Bibliothek Übungsaufgaben Die Tabellen-Bibliothek Einfügen und Entfernen Sortieren Zusammensetzung Übungsaufgaben Die String-Bibliothek Grundlegende String-Funktionen Funktionen bei Mustervergleichen Die Funktion string.find Die Funktion string.match Die Funktion string.gsub Die Funktion string.gmatch Muster Captures Ersetzungen URL-Kodierung Tabulator-Expansion 275 8

8 Inhaltsverzeichnis 21.6 Tipps und Tricks Unicode Übungsaufgaben Die Ein-/Ausgabe-Bibliothek Das einfache Ein-/Ausgabe-Modell Das vollständige Ein-/Ausgabe-Modell Ein kleiner Performance-Trick Binärdateien Weitere Datei-Operationen Übungsaufgaben Die Betriebssystem-Bibliothek Datum und Zeit Weitere Systemaufrufe Übungsaufgaben Die Debug-Bibliothek Möglichkeiten der Introspektion Zugriff auf lokale Variablen Zugriff auf nicht-lokale Variablen Zugriff auf andere Koroutinen Hooks Profile Übungsaufgaben 316 IV Die C-API Eine Übersicht über die C-API Ein erstes Beispiel Der Stack Elemente ablegen 327 9

9 Elemente abrufen Weitere Stack-Operationen Fehlerbehandlung mit der C-API Fehlerbehandlung in Anwendungscode Fehlerbehandlung in Bibliothekscode Übungsaufgaben Erweiterung einer Anwendung Die Grundlagen Tabellenmanipulation Aufruf von Lua-Funktionen Eine generische Aufruffunktion Übungsaufgaben С aus Lua aufrufen C-Funktionen Continuations C-Module Übungsaufgaben Techniken zum Schreiben von C-Funktionen Array-Manipulation String-Manipulation Zustand in C-Funktionen speichern Das Register Upvalues Gemeinsam genutzte Upvalues Übungsaufgaben Benutzerdefinierte Typen in С Userdata Metatabellen 381

10 Inhaltsverzeichnis 29.3 Objektorientierter Zugriff Array-Zugriff Leichtgewichtige Userdata Übungsaufgaben Ressourcen verwalten Ein Verzeichnisiterator Ein XML-Parser Übungsaufgaben Threads und Zustände Mehrere Threads Lua-Zustände Übungsaufgaben Speicherverwaltung Die Allokierungsfunktion Die Speicherbereinigung API der Speicherbereinigung Übungsaufgaben 426 Index