数据结构

Lua 只提供一种数据结构：表（tables）。数组、字典以及更复杂的数据组织，都靠它。

1. 表（Tables）

表是 Lua 的核心数据结构，用于存储多个值。表可以用作数组、字典，甚至对象。

创建表

可以使用 {} 来创建一个新的表。

local myTable = {}

使用表作为数组

Lua 中的数组是通过整数索引的表来实现的。

local fruits = {"apple", "banana", "cherry"}
print(fruits[1])  -- 输出 "apple"

使用表作为字典

Lua 中的字典是通过字符串索引的表来实现的。

local person = {
    name = "John",
    age = 30
}
print(person.name)  -- 输出 "John"
print(person["age"])  -- 输出 30

嵌套表

表可以嵌套使用，形成更复杂的数据结构。

local matrix = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5, 6},
    {7, 8, 9}
}
print(matrix[2][3])  -- 输出 6

2. 元表和元方法

元表（metatables）允许你改变表的行为，比如表的加法、索引等操作。元方法（metamethods）是定义在元表中的特殊方法。

设置元表

使用 setmetatable 函数为表设置元表。

local t = {}
local mt = {
    __index = function(table, key)
        return "Default value"
    end
}
setmetatable(t, mt)
print(t.someKey)  -- 输出 "Default value"

常见的元方法

• __index: 当表的某个键不存在时调用
• __newindex: 当对表中不存在的键赋值时调用（对已存在的键赋值不会触发）
• __add, __sub, __mul: 支持运算符重载

示例：运算符重载

local Vector = {}
Vector.__index = Vector

function Vector.new(x, y)
    local self = setmetatable({}, Vector)
    self.x = x
    self.y = y
    return self
end

function Vector.__add(v1, v2)
    return Vector.new(v1.x + v2.x, v1.y + v2.y)
end

local v1 = Vector.new(1, 2)
local v2 = Vector.new(3, 4)
local v3 = v1 + v2
print(v3.x, v3.y)  -- 输出 4 6

3. 字符串处理

Lua 提供了丰富的字符串处理功能，通过表的索引或库函数来实现。

字符串操作函数

• string.len(s): 返回字符串 s 的长度
• string.upper(s): 返回字符串 s 的大写形式
• string.sub(s, start, end): 返回字符串 s 从 start 到 end 的子串

示例

local s = "hello, world"
print(string.len(s))  -- 输出 12
print(string.upper(s))  -- 输出 "HELLO, WORLD"
print(string.sub(s, 1, 5))  -- 输出 "hello"

4. 数组和字典的使用

Lua 表可以用作数组或字典，根据需求进行选择。

数组示例

local numbers = {1, 2, 3, 4, 5}
for i = 1, #numbers do
    print(numbers[i])
end

字典示例

local settings = {
    volume = 5,
    brightness = 8
}
for key, value in pairs(settings) do
    print(key, value)
end

结语

整数索引的表就是数组，字符串索引的表就是字典，改表的行为用元表，处理文本用 string 库。Lua 管数据的工具就这些。