Lua Parte I. Overview. Linguagem pequena; Sintaxe simples e clara; Gerenciamento automático de memória; Execução controlada; Tipagem dinâmica.

Transcrição

1 Lua Parte I mleal@inf.puc-rio.br 1 Linguagem pequena; Overview Sintaxe simples e clara; Grande poder de descrição de dados; Gerenciamento automático de memória; Execução controlada; Tipagem dinâmica. mleal@inf.puc-rio.br 2

2 Linguagens de Extensão LPs de extensão (scripting languages) são LPs utilizadas para conectar ou configurar componentes de um sistema, geralmente em tempo de execução usam interpretadores. Assumem portanto a existência de componentes desenvolvidos em outras LPs (system programming languages). São menos estruturadas e oferecem um nível maior de abstração e de flexibilidade. Exemplos incluem Visual Basic, Perl, Tcl, Javascript e Lua. mleal@inf.puc-rio.br 3 Lua - Introdução Lua é uma linguagem de extensão projetada para ser usada como linguagem de configuração, acoplada a um programa hospedeiro (escrito na linguagem de programação C). Aplicações em geral podem acoplar códigos em Lua, permitindo prototipagem rápida e acesso programável pelo usuário à tecnologia implementada pela aplicação. mleal@inf.puc-rio.br 4

3 Lua - Introdução Um programa Lua é composto por blocos de código conhecidos como chunks. Todos os comandos e construções de Lua são executados em um único ambiente global. Este ambiente, que guarda todas as variáveis globais e definições de funções, é automaticamente inicializado quando o interpretador é ativado e persiste enquanto o interpretador estiver em execução. mleal@inf.puc-rio.br 5 Nil (nil)( Booleanos (boolean) Strings (string) Números (number) Funções (function) Tabelas (table) Corotinas (thread) Tipos de Lua Dados do usuário (userdata) mleal@inf.puc-rio.br 6

4 Números Números em Lua são sempre ponto flutuante d = 123 e = 4.2 print( d ) 123 print( d + e ) print( d + t ) erro mleal@inf.puc-rio.br 7 Strings Podem ser delimitadas por, ou [[ ]] a = "abc" abc" b = 'def' c = "abc" 'substring' abc" d = 'abc "substring" abc' Caracter de escape: \ \n quebra de linha \t tab \\ caracter \ mleal@inf.puc-rio.br 8

5 Strings com [[ ]] Permite strings com quebra de linha c = [[texto em duas linhas [[aninhado aninhado]] ]] print(c) texto em duas linhas [[aninhado aninhado]] mleal@inf.puc-rio.br 9 Concatenação de Strings Operador:.. e = "abc" abc" ".. 'def' print( e ) abcdef print( e.. [[ghi ghi]] ) abcdefghi mleal@inf.puc-rio.br 10

6 Conversão Implícita Lua converte implicitamente números para strings em concatenações print( 'string'.. 10 ) string10 print( ) 45.6 Lua tenta converter automaticamente strings para números em operações aritméticas print( 10 + '2' ) 12 print( 45 / 'string' ) erro mleal@inf.puc-rio.br 11 Userdata O tipo userdata permite armazenar numa variável de Lua um ponteiro qualquer de C. Este tipo corresponde ao tipo void* de C e só pode ser atribuído ou comparado para igualdade a outro valor de mesmo tipo em Lua. É útil para programadores que fazem a ligação Lua- C, mas não é manipulado por usuários que programam somente em Lua, pois não é possível criar dados deste tipo diretamente em Lua. mleal@inf.puc-rio.br 12

7 Tabelas O tipo table (tabela)) é o tipo mais expressivo da linguagem Lua. Este tipo implementa os chamados vetores associativos, que permitem indexação por valores de qualquer outro tipo,, com exceção do tipo nil. Mapeamento de valor valor (domínio( finito). Campos não incializados têm valor nil. Delimitadas por { }. mleal@inf.puc-rio.br 13 Exemplos tabela = {} -- cria uma tabela tabela[2] = 'abc tabela['string qualquer'] ] = 'valor print( tabela[2] ) abc print( tabela ) table: 10007c28 array = {1, 2, 3, 4} mleal@inf.puc-rio.br 14

8 Inicialização de Tabelas a = {} a.campo = 123 a.outro = 456 a = { campo = 123, outro = 456 } print( a.campo ) 123 print( a["outro outro"] ) 456 a = {} a[1] = primeiro a[2] = a = { primeiro primeiro, } print( a[1] ) primeiro print( a[2] ) 9.6 mleal@inf.puc-rio.br 15 Inicialização de Tabelas b = { 'primeiro', 'segundo'; funcao=fatorial fatorial, tabela = { 34 }} print( b[1] ) primeiro print( b[3] ) nil print( b.funcao funcao(5) ) 120 print( b.tabela tabela[1] ) 34 mleal@inf.puc-rio.br 16

9 Tabelas Campos indexados por strings podem ser acessados de duas formas distintas: tabela.campo = 123 print( tabela.campo ) 123 print( tabela['campo'] ) 123 Qualquer tentativa de indexar um valor que não seja uma tabela gera um erro. tabela = 34.7 tabela[3] = 666 erro print( tabela.campo ) erro mleal@inf.puc-rio.br 17 Tabelas Variáveis contém sempre referências para tabelas. b = tabela tabela[3] = 666 print( b[3] ) 666 print( b ) table: print( tabela ) table: mleal@inf.puc-rio.br 18

10 Estruturas de Dados Vetores vet = {} vet[1] = 2.3 vet[2] = 3.45 vet[3] = 5.0 Matrizes vet = { {}, {}, {} } vet[1][1] = 4 vet[1][2] = 34.5 Records strut = {} strut.campo = valor strut.outro = 2.3 Objetos obj = {} obj.atrib1 = 4 obj.met1 = f mleal@inf.puc-rio.br 19 Booleanos Introduzido apenas a partir da versão 5.0 de Lua. Corresponde aos valores true e false. Tanto false quanto nil tornam uma expressão condicional falsa. Qualquer outro valor torna a expressão condicional verdadeira. mleal@inf.puc-rio.br 20

11 Operadores Operadores relacionais e lógicos: <, >, <=, >=, ==, ~= and, or, not Operadores matemáticos +, -,, *, /, ^ (exponenciação( exponenciação) mleal@inf.puc-rio.br 21 Exemplos if not a then print("variavel a é igual a nil") if 2 ~= 2 then print("não não fez conversão automática") a = 2 b = if a == b then print( b contém um número ) mleal@inf.puc-rio.br 22

12 Variáveis Variáveis em Lua não precisam ser declaradas. Um comando de atribuição funciona como uma declaração implícita,, e o tipo da variável é associado ao dado que ela contém (tipagem dinâmica). Identificadores podem conter letras, números e _, mas não podem começar com números. Variáveis não inicializadas têm valor nil: print( f ) nil mleal@inf.puc-rio.br 23 Expressões Expressões em Lua podem ter vários valores. São avaliadas da esquerda para a direita: x, y, z = 1, 1+1, 3 print(x) 1 print(y) 2 x, y = y, x -- swap print(x) 2 print(y) 1 mleal@inf.puc-rio.br 24

13 Comandos de Seleção if if a ~= 'abc' then print("diferente diferente") if a ~= 'abc' then print("diferente diferente") else print("igual igual") if a == 1 then... elseif a == 3 then... elseif a == 'abc' then... mleal@inf.puc-rio.br 25 Comandos de Repetição while e repeat cont = 1 while cont <= 10 do print( cont ) cont = cont + 1 cont = 1 repeat print( cont ) cont = cont + 1 until cont > 10 mleal@inf.puc-rio.br 26

14 Comandos de Repetição for O comando for pode ser usado da forma tradicional: for cont=1,10,1 do print( cont ) Ou como um iterador: Define o step. Este valor é opcional e o default é 1. table = {x=1, y= 3, z= 5} for index,value in pairs(table) do print (index.. =..value) mleal@inf.puc-rio.br 27 Função next Uma outra forma de percorrer uma tabela Lua é através da função especial next: table = {x=1, y= 3, z= 5} index,value = next(table) while index do print (index.. =..value) index,value = next(table,index) mleal@inf.puc-rio.br 28

15 Funções Funções em Lua são definidas através da declaração function: function farenheit( celsius ) return 9/5*celsius + 32 function fatorial( ( n ) if n == 0 then return 1 return n * fatorial( ( n-1 n 1 ) print( farenheit( ( ) ) print( fatorial( ( 10 ) ) mleal@inf.puc-rio.br 29 Funções Em Lua funções são valores de primeira ordem, podo ser atribuídas a variáveis, passadas como parâmetros ou retornada por funções. Variáveis contém referência para as funções. Funções podem retornar mais de um valor. Não existe qualquer restrição a recursividade. mleal@inf.puc-rio.br 30

16 Exemplos a = function (x,y) return x+y print(a( 5,4 )) 9 print(a) function: show = print print = nil show( soma( 5,4 ) ) 9 function incrementa( ( a, b ) return a+1, b+1 x, y = incrementa( ( 10, 20 ) show( x ) 11 show( y ) 21 mleal@inf.puc-rio.br 31 Funções A passagem de parâmetros acontece por valor. Entretanto,, no caso de tabelas e funções as variáveis armazenam sempre referências. Logo a passagem de parâmetros é equivalente a uma passagem por referência. mleal@inf.puc-rio.br 32

17 Exemplos function muda( ( x ) x=1 a = 2 muda( ( a ) print( a ) 2 function muda( ( tab ) tab.x = 0 tabela = {} tabela.x = 666 muda( tabela ) print( tabela.x ) 0 mleal@inf.puc-rio.br 33 Escopo Lua apresenta escopo estático. O escopo de variáveis inicia-se no primeiro comando após a sua declaração e termina no final do bloco no qual foi declarado. Variáveis locais podem ser declaradas dentro de qualquer bloco através da palavra reservada local. mleal@inf.puc-rio.br 34

18 Exemplo x = variavel global do -- novo bloco local x = x -- novo `x' print(x) --> > 10 x = x+1 do -- outro bloco local x = x+1 -- outro `x' print(x) --> > 12 print(x) --> > 11 print(x) --> > 10 (x global) mleal@inf.puc-rio.br 35 Funções Básicas loadfile(filename) carrega um arquivo como um bloco de código Lua e, caso não existam erros, retorna a função correspondente. dofile(filename) - carrega um arquivo como um bloco de código Lua e, caso não existam erros, executa este bloco no escopo global. loadstring (string) compila string como se fosse um bloco de código Lua e, caso não existam erros, retorna a função correspondente. mleal@inf.puc-rio.br 36

19 Funções Básicas print (o1, o2,...) imprime os objetos o1, o2,, etc, no stdout. type(o) retorna um string descrevo o tipo de o.. Os resultados possíveis são "nil", "number", "string", "boolean, "table", "function", "thread", e "userdata". tostring(o) tenta transformar um objeto o qualquer em string. tonumber(o) tenta transformar o objeto o em um número. unpack(list) - retorna todos os elementos de list.. É equivalente a: return list[1], list[2],..., list[n] mleal@inf.puc-rio.br 37 Funções Básicas table.foreach (table, f) executa a função f para todos os elementos de table. table.getn (table) retorna o tamanho da tabela table se esta for um array. Caso exista um campo com índice n, retorna o valor deste campo. table.sort (table [, comp]) ordena os elementos de table usando a função comp como critério de comparação. Caso comp não seja fornecido como parâmetro, o operador > é utilizado. mleal@inf.puc-rio.br 38

20 Exemplo - Clone function ts.clone(o) if (type(o)~="table") then return o else local new_o ={} for i,v in pairs(o) do new_o[i] = ts.clone(v) return new_o mleal@inf.puc-rio.br 39 Exemplo - Serialização function serialize (o) if type(o) == "number" then write(o) elseif type(o) == "string" then write(format("%q", o)) elseif type(o) == "table" then write("{\n") for k,v in pairs(o) do write(" ", k, " = ") serialize(v) write("\n") write("}\n") else error("cannot serialize a "..type(o)) mleal@inf.puc-rio.br 40

21 Exemplo Lista (LIFO) function insert(list,o) if not(list) then list={} local node ={} node.data = o if list.last then list.last.next = node else list.first = node list.last = node return list function retrieve(list) if (list and list.first) then local o = list.first.data if (list.first==list.last) then list.first=nil list.last=nil else list.first = list.first.next return o else return mleal@inf.puc-rio.br 41