Lua

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Lua ist eine sehr schnelle, leicht erlernbare, gut integrierbare, und durch Module sehr umfangreich erweiterbare Scriptsprache. Die offizielle Implementation ist in ANSI C geschrieben. Da sich Lua problemlos in andere Programme integrieren lässt, wird es häufig als Programmiersprache für Plugins und Mods, oder zur Konfiguration benutzt.

Installation

Die aktuellste Version von Lua ist als lua in extra verfügbar, und kann von dort mittels Pacman installiert werden.

# Lua an sich
pacman -S lua

# Just-In-Time-Compiler für Lua-5.1-Scripts
pacman -S luajit

Zusätzlich zur aktuellen Version sind noch die Versionen 5.1, 5.2, und 5.3 als Pakete verfügbar. LuaJIT unterstützt alle Bibliotheksfunktionen und das komplette Set der Lua/C-API-Funktionen bis zu Version 5.1.

Funktionsweise

Natürlich kann hier kein vollständiges Lua-Tutorial erfolgen. Es können daher lediglich einige Aspekte Beleuchtet werden, die eventuell für die Konfiguration von Programmen interessant sind. Es es sei für tiefer gehende Beschäftigung mit der Programmierung in Lua auf die Weblinks verwiesen.

Scripts ausführen

Um ein alleinstehendes Lua-Script auszuführen, übergibt man dies einfach dem Interpreter.

lua mein_script.lua
lua5.2 mein_script.lua parameter1 parameter2 ...
luajit mein_script.lua

Zuerst wird das Script mit der aktuellen Version so ausgeführt, wie es ist. Danach wird das Script mit Version 5.2 des Lua-Interpreters ausgeführt, dabei werden auch parameter übergeben, auf die innerhalb des Scripts im Programmablauf zugegriffen werden kann. Am Schluss wird das Script an LuaJIT übergeben, dieses kompiliert das Script und führt es direkt aus.

Mittels der Parameterkombination -be kann man sich den Bytecode anzeigen lassen. Mittels luajit -bX script.lua script erstellt man eine Binary, die man dann mittels luajit script ausführen kann. Bei sehr umfangreichen Scripts ist das Ausführen der Binary schneller.

Alternativ kann man den Interpreter wie von anderen Scriptsprachen gewöhnt auch am Anfang der Datei angeben.

#!/usr/bin/lua

[hier der Code]

Alle Beispiele hier im Wiki gehen davon aus, dass der Interpreter in der Datei angegeben wird – sofern nicht anderweitig beschrieben.

Syntax

Die Lua-Syntax ist gezielt sehr minimalistisch gehalten.

Schlüsselwörter

Es gibt daher in Lua 5.4, der aktuellen Version zum Zeitpunkt der Erstellung des Artikels, nur 22 vordefinierte Schlüsselwörter (zur Einordnung Python hat 35, PHP 58, und C++ zum Beispiel hat 60 Schlüsselwörter).

and       break     do        else      elseif    end
false     for       function  goto      if        in
local     nil       not       or        repeat    return
then      true      until     while

Die Schlüsselwörter sind schreibungsabhängig. Das reservierte Schlüsselwort or und ein anderweitig frei vergebenes oder genutztes OR zum Beispiel sind zwei verschiedene Dinge. Es wird dazu geraten, Keine Namen (Variablen, Funktionen, etc.) zu verwenden, die mit einem Unterstrich beginnen, und nur aus Großbuchstaben bestehen (_FOOBAR).

Lua verwendet bis auf den Doppelpunkt praktisch keine Zeichen zur Steuerung des Programmablaufs, jegliche Abläufe werden durch verschiedene Schlüsselwörter definiert.

Kommentare

Kommentare werden mittels -- eingeleitet, und gelten bis zum Ende der Zeile. Mehrzeilige Kommentare können mittels --[[ ... ]]-- umfasst werden.

-- Ich bin ein Kommentar!

… bzw …

--[[
Ich bin ein …

… mehrzeiliger …

… Kommentar!
]]--

Typen

Bei Lua handelt es sich um eine dynamisch typisierte Sprache, das Bedeutet, dass der Typ einer Variable über dessen Wert bestimmt wird, und nicht vordefiniert werden kann, welchen Wert eine Variable annehmen soll. Insgesamt besitzt Lua lediglich 8 Datentypen. …

• string -> Zeichenketten mit bis zu 2⁶⁴-1 Zeichen
• number -> Positive und Negative Integer, Fließkommazahlen, und Dezimalzahlen mit 64 Bit Länge
• table -> Der einzige Datenstrukturiermechanismus in Lua, siehe Abschnitt Tables
• function -> In sich geschlossener Chunk mit Code, der „als ganzes“ ausgeführt werden kann
• nil -> Zur Unterscheidung von allen anderen Datentypen (kein Wert, aber nicht leer)
• boolean -> Die Wahrheitswerte true und false
• userdata -> Ein Block beliebiger roher C-Speicherdaten, der nicht durch Lua verändert werden kann
• thread -> Repräsentationen von Co-Routinen (kollaboratives Multithreading), nicht Betriebssystemthreads

Variablen

Alle Datentypen in Lua können in Variablen gespeichert werden, durch Funktionen zurückgegeben werden, in Tables strukturiert werden, oder sonstwie innerhalb eines Sripts benutzt werden. Variablen können mittels .. verkettet werden.

Variablen sind standardmäßig global. Mittels des Keywords local kann man sie auf den Chunk beschränken, in dem sie definiert sind.

bar = 'globale Variable'       -- Global definiert
local foo = 'lokale Variable'  -- Lokal definiert

-- In diesem Beispiel hier macht es keinen Unterschied: Beide Variablen werden ausgegeben.
print(foo..'\n'..bar)

lokale Variable
globale Variable

Variablen können nach der initialen Definition jederzeit mittels variablenname = 'neuer Wert' mit neuen Werten belegt werden, ihren Scope (lokal oder global) behalten sie dabei bei. Der Typ der Variable ändert sich je nach dem, was der Variablen als Wert zugewiesen wurde. mittels type() kann man sich den Typen einer Variable ausgeben lassen.

local foobar = 6     -- Die Variable wird lokal mit einer Zahl definiert
print(type(foobar))  -- Der Typ wird ausgegeben
foobar = 'Hallo'     -- Der Variablen wird ein neuer wert zugewiesen
print(type(foobar))  -- Es wird erneut der Typ ausgegeben

number
string

Es wird empfohlen, wenn möglich lokale Variablen zu benutzen. In einem Chunk definierte Variablen sind in Chunks die innerhalb dieses Chunks erstellt werden ebenfalls verfügbar.

Funktionen

Eine Funktion ist ein einer Variablen zugewiesener Chunk, der über den Variablennamen aufrufbar ist. In neueren Versionen von Lua gibt es „syntaktischen Zucker“, der die Funktionsdefinition hinter dem Schlüsselwort function versteckt.

function sag_was (text)
    print(text)
end

local sag_was_anderes = function (text)
    print(text)
end

sag_was('Hallo')
sag_was_anderes('Tschüß')

Hallo
Tschüß

Die beiden Definitionen sind technisch identisch. Beide definieren eine aufrufbare Funktion.

Implementationsbeispiele

Da Lua als Script- oder Konfigurationssprache sehr weit verbreitet ist, seien hier nur einige wenige Beispiele genannt.

• Die Voxel-Spieleengine Luanti stellt basierend auf LuaJIT eine API für in Lua geschriebene Modifikationen bereit
• Der Editor Neovim benutzt Lua als Plugin- und Konfigurationssprache
• Mediawiki benutzt Lua als Template-Engine
• Der XMPP-Server Prosody ist in Lua geschrieben
• Der Fenstermanager Awesome ist teilweise in Lua geschrieben und wird mit Lua konfiguriert
• Conky kann Lua zur Definition von Anzeigescripts interpretieren
• Lua wird innerhalb von mpv als Scriptsprache benutzt

In der englsichen Wikipedia gibt es (sicherlich unvollständige) Listen von Anwendungen und Spielen die auf die eine oder andere Art und Weise Lua nutzen.

Siehe auch

• Der Lua-Paketmanager Luarocks
• Diverse Module in dem Repos und im AUR

Weblinks

• Offizielle Website
• Das hervorragende Reference Manual
• Deutsche Anleitung für Lua 5.1