[Lua] 型別與值－Lua 新手村 (2)

接下來要談談 Lua 裡的資料型別還有所謂的「值」。由於 Lua 是個動態語言，所以變數本身並不帶有型別資訊。嗯？這是什麼意思？

• 動態語言

　不過這篇文畢竟是新手村，所以不會講得太深入，有興趣的讀者可以自行深入了解。

　所謂的動態語言就是，同一個變數裡的資料可以現在是一個數字，等一下又是一個字串，這樣能夠動態地轉換型別的語言就叫做動態語言。不過剛剛提到的變數（Variable）跟型別（Type）到底是什麼？

• 變數、型別與值

　簡單的說，變數就像一個紙箱，並沒有規定裡面要裝什麼，可以裝任何你想裝的物品，而「值（Value）」就是能被裝入變數這個箱子的物品，那麼這個物品的類型就是型別。

　舉個例子，如果我有一個紙箱（變數），然後我把香蕉裝進去，那麼這個香蕉就是「值」，而他的類型（型別）就是水果。而且，我可以之後把裡面的香蕉換成白菜，如此一來，值就變成了白菜，而型別就變成了蔬菜，不過紙箱（變數）還是同一個。

　而在 Lua 中要把一個值給一個變數，只要這樣寫就好：

box = 1024

這行中間的等於「=」就是所謂的指定，也就是把右邊的值放到左邊的變數裡面，這裡的變數叫做「box」，而值是「」1024」

• Lua 中的型別

　Lua 中的資料型別只有 8 種，分別是 nil（無）、boolean（布林）、number（數字）、string（字串）、function（函式）、table（表）、thread（執行緒）、userdata（使用者資料），接下來會大致講解每種型別。

• nil

　nil 是一個很重要的型別，而且我們在上一篇也遇過他，代表著「什麼都沒有」。屬於 nil 這個型別的值只有一個，就是nil。

• boolean、number、string

　boolean 型別是拿來表示條件¹的型別，只有兩個值：true 和 false，但這不代表只有這兩個值可以拿去當作條件式使用：在 Lua 中，除了 false 和 nil 代表 false（條件的假）之外，其他值都是 true（條件的真），包括 0 和空字串。
　註1：關於條件，會在下幾篇文章進行更深入的解說。

　number 就是一般數值的型別，無論是整數或是有小數的浮點數，都屬於 number 這個型別，像是 7、120、0.56、3.14159 等等；另外，如果你需要或習慣的話，也可以使用科學記號形式的表示法：1.91e6、3.2e-4、6.02e+23。最後，如果數值太大超過了 Lua 可以儲存的範圍的話，會變成一個叫 math.huge 的值，把他 print 出來會寫做 inf。

　string 是代表字串的型別，所謂字串，很像一句話，就是一些字所組成的值，而且這句話可以只有一個字，或根本沒有字（空字串）。要怎麼表示字串呢？我們要使用雙引號或單引號來包住那句話，比如說：

"hello"    'wow'    "123"    "can't"

　注意上面最右邊的是值為 "123" 的字串，跟數字的 123 不一樣。那麼，什麼時候要用單引號、什麼時候又要用雙引號呢？其實大多數時候是可以互換的，只是如果字串裡面剛好有單引號的話，就要用雙引號包住，反之亦然，不過在同一支程式裡最好選用同一種引號，除非不得已。我們除了能放一般的字進去字串之外，還可以使用所謂的「跳脫序列（Escape sequences）」，像是最常用到的「換行」，他的寫法是 \n，我們可以用 ZeroBrane 的互動模式來試試看：

print("Hello\nWorld")
Hello
World

　還有其他情況會用到這類字元，比如說我們可以把引號寫成 \" 和 \'，用這種引號的話，外面無論是用單引號或雙引號包起來都可以：

print("Hello \"Sky\" !")
Hello "Sky" !

　看起來反斜線（\）好像有特殊用途，如果我們的字串想要單純的反斜線，就要用 \\：

print("C:\\User\\user")
C:\User\user

　當然還有其他的跳脫序列，比如用位元的數值來指定，但我就不一一詳述了。
　如果我們想要在字串裡包含換行，除了剛剛的 \n 之外，還可以使用由兩個中括號包起來的多行字串，如此一來只要在中括號之間放入換行就可以了，值得注意的是，如果第一個字元就是換行的話會直接被忽略，這有助於對齊字串內容。請看以下範例：（這次是直接開一個檔案來寫程式，因為在互動模式中不易輸入多行字串）

mulStr = [[
this
is
multiline
string
and escape sequence \n
will be ignored.
]]
print(mulStr)
-- this
-- is
-- multiline
-- string
-- and escape sequence \n
-- will be ignored.
--

　可以看到的是，就算你在字串裡寫了 \n，也不會被當成換行來處理，而最後面的換行則是原本就有的。然而這樣有個問題，如果我們的多行字串裡本來就有 ]] 呢？這樣會被 Lua 當作結尾而提早結束這個字串。解決方法是在開頭和結尾的兩個中括號裡面加入等量的 =。

eqStr = [==[
a[b[c]]
hello ]=]
]==]
print(eqStr)
-- a[b[c]]
-- hello ]=]
--

　補充一點，多行註解也可以這樣處理。

• number 與 string 間的轉換

　一般來說，如果分別有一個數字和字串想要做運算，那 Lua 通常會幫我們處理這些事：

print("123" + 100)
223
print("123" + "100")
223
print("10 + 12")
10 + 12
print(456 + "asd")
456321
print("123" .. 100)
123100
print(456 .. "321")
456321

　在 Lua 中，「+」一定是把兩個數字相加²，如果有任何一個是字串的話會先行轉換，而在後半段我們可以看到「..」這個運算符號，指的是把兩個字串連接在一起，如果有任何一邊是數字，則將其會轉成字串。
　如果想要明確的進行轉換，可以使用 tostring()、tonumber() 這兩個函式，這時候如果轉換失敗則會回傳 nil，對於數字轉成字串，還可以使用「..」把數字跟空字串接在一起。
　最後，如果在字串的前面加上「#」就可以得到字串的長度，而且一個中文字的長度會是 2 或 3，視編碼而定。
　註2：其實可以透過 metatable 來改變這樣的行為，不過這已經是很後面的主題了。

• table

　Lua 可以說是由 table 所撐起來的語言，因為 table 是 Lua 裡唯一的原生資料結構。他重要到要花上好幾章來談一談，但畢竟這裡是新手村，所以只會碰到 table 的表面，其他的之後再說吧。
　首先，table 到底是什麼？他很像其他語言的陣列，可以把很多資料放在一起，並藉由索引（index）來存取，只不過他的索引從 1 開始；而且他的索引還可以是數值以外的值，如字串、boolean，甚至是 table 自己，但是，就只有 nil 不能當作索引。這樣索引不限於數值的陣列我們叫作「關聯陣列（Associative array）」，而不是數值的索引我們通常會叫他「鍵（key）」。
　另外，對於 table，我們不會把他叫做值，而是稱作「物件」。我們可以使用大括號來建立 table，並用中括號加索引取得裡面的資料：

ary = {}  -- 空 table
ary['sky'] = 123  -- 加一組資料進去
print(ary['sky'])
123
ary2 = {10, 20, 30, 40, 50}  -- 以數字做為索引
print(ary2[1], ary2[2], ary2[3])  -- 從 1 開始
10    20    30
ary3 = { apple=50, egg=80 }  -- 以字串做為索引
print(ary3['apple'], ary3['egg'])
50    80

　注意到我們在 ary3 建立時，大括號內的索引不用加引號，但之後在使用的時候就要。另外注意以下情況時引號的用法：

ary4 = { x=50, y=80 }  -- 以字串做為索引
print(ary4['x'])
50
k = "y"
print(ary4[k])  -- k 就是 "y"
y
print(ary4['k'])  -- 'k' 跟 k 不一樣
nil
print(ary4.x, ary4.y)  -- .x、.y 等同 ["x"]、["y"]
50    80

　然後我們也可以看到，當用不存在的索引的話會回傳 nil。這裡的最後，我想提一下「#」對 table 的用處，跟字串很像，可以取得 table 的長度，不過這個長度指的是：「從索引 1 開始往後數，連續幾個值不是 nil」，也就是說，這只對以數字為索引的 table 有用而已，而且中途也不能突然有個 nil³：

ary5 = {1, 2, 3, 4, 5}  -- 以數字做為索引
print(#ary5)
5
ary6 = {1, 2, nil, nil, 5, 6}
print(#ary6)
2

　table 大概就講到這裡，以後會再提到。
　註3：有時候可以穿插一個 nil，但這樣的行為並不固定，應該要避免。

• function

　函式是可以做一系列指令的物件（對，他也是物件），像是 print() 會幫我們把資料印到螢幕上，tostring()、tonumber() 會幫我們轉換型別。還有一個函式叫做 type()，會告訴我們某個值或物件是什麼型別的。我們會在後面有專屬函式的文章。

• userdata、thread

　userdata 讓我們可以使用以 C 語言寫好的資料型別，而 thread 則主要是用在協程上。我們會在後面的章節講解 thread。

　這篇對雖然初學者來說很重要卻也不簡單，如果一下子記不起來，就先有個概念，以後有需要再回來翻就可以了。感謝大家的閱讀，我會盡量不棄坑的（笑）。

後記：不小心寫太多，新手村都不新手了XD