3.6 運算

Lua里的運算有算術運算、關系運算、邏輯運算、字符串運算等。

3.6.1 算術運算

Lua的算術運算包括基本的加減乘除，取模運算使用“%”，冪運算使用“^”：

print(1 + 1, ", ", 5-3)         -- 加減法運算，輸出2,2
print(2 * 4, ", ", 1 / 3)         -- 乘除法運算，輸出8,0.33333333333333
print(5 % 2, ", ", 3 ^ 3)         -- 取模和冪運算，輸出1,27

算術運算時可以混用字符串類型，Lua會自動把字符串轉換為數字，但如果含有非數字字符無法轉換就會出錯，所以最好不要混用。

Lua不提供其他語言里的遞增和遞減操作符（可能的原因是“--”已經被用作注釋語法了），遞增遞減操作只能使用標準的賦值形式，例如：

count = 10                        -- 一個整數變量
count = count + 1                -- 加1后賦值，相當于++count

3.6.2 關系運算

Lua的關系運算符與其他語言基本相同，如“>”“>=”“<”“<=”“==”，但不等比較使用的是“~=”，需要特別注意：

print(3.14 > 2.718)              -- 大于關系
print(1/3 == 2/6)                -- 等于關系
print('10' ~= 10)                -- 不等關系，注意運算符是“~=”，不是“! =”

在執行大于或小于比較操作時Lua會檢查變量的類型，如果類型不同就會出錯，例如：

print(1 > "0")                    -- 報錯，無法執行

但“==”和“~=”的行為則不同，如果類型不同會直接返回false。

實際開發中比較常見的情況是比較字符串形式的數字，為了避免發生意外，必須用函數tonumber()/tostring()顯式轉換數字或字符串后再做比較運算，例如：

print(1 > tonumber('0'))          -- 大于比較，使用tonumber()后正常
print('10' == 10)                 -- 比較的類型不同，結果為false
print(tonumber('10') == 10)       -- 等于關系，結果為true

3.6.3 邏輯運算

Lua的邏輯運算符有and、or和not三個，但運算規則有些特殊：

■ nil和false認為是假，其他都是真，包括數字0；

■ x and y，如果x是真，返回y，否則返回x；

■ x or y，與and操作正好相反，如果x是真，返回x，否則返回y；

■ not x，只返回true/false，對x取反。

對于C程序員來說第一條規則需要特別注意，因為在C語言里0是假，和false等價，但在Lua語言里0是真，nil和false等價，在書寫條件判斷代碼時必須小心。

下面的代碼示范了Lua里的邏輯運算：

print(0 and 'abc')                --0是真，所以返回字符串’abc'
print(x or 100)                   -- x是全局變量，值是nil，返回100
print(not x)                      -- x是全局變量，值是nil，返回true

利用Lua邏輯運算的特性可以實現非常靈活的賦值功能：

local x = count or 100           -- 為x賦初值，count不存在則默認值是100
local y = a and b or c           -- 相當于a? b:c，由a的真假決定賦值b或c

3.6.4 字符串運算

Lua對字符串連接操作提供了一個特別的運算符“..”：

print('hello'..' '..'world')    -- 連接多個字符串

連接運算還可以自動把數字轉換為字符串，無須顯式調用tostring()函數：

print("room number is " .. 313) -- 可以直接連接數字，無須轉換

雖然Lua可以高效地處理字符串，但字符串連接操作應當盡量少用，因為每一次字符串連接就會創建一個新的字符串對象，如果多次操作超長字符串（例如幾十MB的大塊數據）就可能會導致LuaVM內存耗盡，發生錯誤。

計算字符串的長度可以用另一個特別的運算符“#”：

print(#'openresty')              -- 計算字符串長度，輸出9

字符串的關系運算基于字符序（例如最常用的ASCII碼表）逐個檢查，但相等比較是直接計算內部保存的散列值，速度很快（見3.4節）：

print("a" < "b")                 -- 結果為true，字符序檢查
print("zero" > "0")              -- 結果為true，字符序檢查
print("abc" == "abc")            -- 結果為true，比較的是內部散列值

3.6.5 注意事項

在運算時我們需要注意操作數是nil的情形，很多時候對nil運算都會導致錯誤，例如：

x = nil                           -- x的值是nil
print(1 + x)                      -- 出錯，無法執行加法運算
print("msg is "..x)               -- 出錯，無法執行連接運算

如果一個變量可能是nil，最好使用or運算給它一個默認值：

print(1 + (x or 2))              -- 正常，x不存在則使用2執行加法運算
print("msg is ".. (x or "-"))    -- 正常，x不存在則使用"-"執行連接運算