Lua 运算符

作者likuolei

关键要点

  • 研究表明，Lua 的运算符包括算术、关系、逻辑、位运算（Lua 5.3+）、字符串连接和长度运算符，设计简洁，适合动态类型语言。
  • 证据显示，运算符优先级明确，.. 用于字符串连接，# 获取长度，位运算符支持整数操作。
  • 看起来很可能是通过 and、or 和 not 实现逻辑控制，关系运算符支持动态类型比较，需注意类型转换规则。

Lua 运算符简介

概述

Lua 的运算符用于执行算术、比较、逻辑和字符串操作，支持动态类型，操作结果根据变量类型自动调整。Lua 提供算术、关系、逻辑、位运算、字符串连接和长度运算符，语法简单，易于使用。本文详细讲解 Lua 运算符的类型、用法、优先级、示例及注意事项。

运算符类型

  • 算术运算符：+, -, *, /, %, ^, //（整除，Lua 5.3+）。
  • 关系运算符：==, ~=, <, >, <=, >=。
  • 逻辑运算符：and, or, not。
  • 位运算符（Lua 5.3+）：&, |, ~, >>, <<, ~=（按位异或）。
  • 其他运算符：..（字符串连接），#（长度）。
  • 优先级：从高到低为 ^, not # -（一元）, * / % //, + -, .., << >>, &, ~, |, < > <= >= ~= ==, and, or。

参考资源

详细调研报告

本文为用户提供关于 Lua 运算符的全面中文讲解，涵盖算术、关系、逻辑、位运算、字符串连接、长度运算符、优先级及示例，基于可靠的在线资源和官方文档。

Lua 运算符概述

Lua 的运算符设计简洁，支持动态类型操作，自动根据变量类型执行计算或比较。研究表明，Lua 运算符包括常见的算术、关系和逻辑运算符，以及 Lua 5.3 引入的位运算符，.. 和 # 是 Lua 特有的字符串和长度操作工具。以下是详细分析：

  • 算术运算符：
  • 类型：
    • +：加法
    • -：减法
    • *：乘法
    • /：除法
    • %：取模
    • ^：幂运算
    • //：整除（Lua 5.3+）
    • -：一元负号
  • 示例：
    lua local a, b = 10, 3 print(a + b) -- 输出：13 print(a - b) -- 输出：7 print(a * b) -- 输出：30 print(a / b) -- 输出：3.3333333333333 print(a % b) -- 输出：1 print(a ^ 2) -- 输出：100 print(a // b) -- 输出：3 print(-a) -- 输出：-10
  • 注意：
    • 算术运算符主要用于 number 类型，字符串会尝试转换为数字。
    • // 结果为整数，适合需要整除的场景。
    • 示例（类型转换）：
    print("5" + 3) -- 输出：8（字符串 "5" 转为数字）
  • 关系运算符：
  • 类型：
    • ==：等于
    • ~=：不等于
    • <：小于
    • >：大于
    • <=：小于等于
    • >=：大于等于
  • 示例：
    lua local a, b = 10, 20 print(a == b) -- 输出：false print(a ~= b) -- 输出：true print(a < b) -- 输出：true print(a > b) -- 输出：false print(a <= 10) -- 输出：true print(a >= 5) -- 输出：true
  • 注意：
    • 关系运算符支持不同类型比较，字符串会尝试转换为数字。
    • 表、函数等复杂类型比较基于引用，需谨慎。
    • 示例：
    print("10" == 10) -- 输出：true（字符串转为数字） local t1 = {} local t2 = {} print(t1 == t2) -- 输出：false（不同引用）
  • 逻辑运算符：
  • 类型：
    • and：逻辑与
    • or：逻辑或
    • not：逻辑非
  • 说明：
    • and：返回第一个为假的参数，或最后一个参数（如果都为真）。
    • or：返回第一个为真的参数，或最后一个参数（如果都为假）。
    • not：将真转为 false，假转为 true。
  • 示例：
    lua local a, b = true, false print(a and b) -- 输出：false print(a or b) -- 输出：true print(not a) -- 输出：false print(5 and 10) -- 输出：10（都为真，返回最后一个） print(nil or 20) -- 输出：20（nil 为假，返回第一个真值）
  • 注意：
    • Lua 中只有 nil 和 false 为假，其他值（包括 0 和空字符串）为真。
    • 示例：
    print(0 and true) -- 输出：true（0 为真） print("" or 5) -- 输出：5（空字符串为真）
  • 位运算符（Lua 5.3+）：
  • 类型：
    • &：按位与
    • |：按位或
    • ~：按位异或
    • >>：右移
    • <<：左移
    • ~：按位非（一元）
  • 示例：
    lua local a, b = 5, 3 -- 二进制：5 = 101, 3 = 011 print(a & b) -- 输出：1（001） print(a | b) -- 输出：7（111） print(a ~ b) -- 输出：6（110） print(a >> 1) -- 输出：2（010） print(a << 1) -- 输出：10（1010） print(~a) -- 输出：-6（按位取反）
  • 注意：
    • 位运算符仅对整数有效，非整数会报错。
    • 需确保 Lua 版本支持（5.3+）。
  • 字符串连接运算符（..）：
  • 说明：连接两个字符串，或将非字符串类型转换为字符串后连接。
  • 示例：
    lua local str = "Hello" .. " Lua" print(str) -- 输出：Hello Lua print(10 .. 20) -- 输出：1020（数字转为字符串）
  • 注意：非字符串类型会自动调用 tostring() 转换。
  • 长度运算符（#）：
  • 说明：返回字符串长度或表的数组部分长度（连续整数索引）。
  • 示例：
    lua local str = "Hello" local arr = {1, 2, 3, nil, 5} print(#str) -- 输出：5 print(#arr) -- 输出：3（只计数连续索引）
  • 注意：
    • 对于表，# 只计算从索引 1 开始的连续非 nil 部分。
    • 示例：
    local t = {1, 2, [4] = 4} print(#t) -- 输出：2（忽略非连续索引）
  • 运算符优先级：
  • 从高到低：
    1. ^（幂运算）
    2. not, #, -（一元负号）
    3. *, /, %, //
    4. +, -
    5. ..
    6. <<, >>
    7. &
    8. ~（按位异或）
    9. |
    10. <, >, <=, >=, ~=, ==
    11. and
    12. or
  • 示例：
    lua print(2 + 3 * 4) -- 输出：14（* 优先于 +） print((2 + 3) * 4) -- 输出：20（括号提高优先级） print(5 + 2 ^ 3) -- 输出：13（^ 优先于 +） print(true or false and false) -- 输出：true（and 优先于 or）
  • 注意：使用括号明确优先级，提高代码可读性。

实际应用示例

以下是一个综合示例，展示多种运算符的用法：

-- 示例：学生成绩处理
local student = {name = "Alice", score = 85}

-- 算术运算符：成绩调整
local adjusted_score = student.score * 1.1 + 5  -- 放大 10% 并加 5
print("调整后成绩: " .. adjusted_score)  -- 输出：调整后成绩: 98.5

-- 关系运算符：评级
if adjusted_score >= 90 then
    print("评级: 优秀")
elseif adjusted_score >= 80 then
    print("评级: 良好")
else
    print("评级: 及格")
end

-- 逻辑运算符：检查条件
local is_valid = student.score ~= nil and adjusted_score <= 100
print("成绩有效: " .. tostring(is_valid))  -- 输出：成绩有效: true

-- 字符串连接：生成报告
local report = "学生: " .. student.name .. ", 成绩: " .. student.score
print(report)  -- 输出：学生: Alice, 成绩: 85

-- 长度运算符：检查名称长度
print("名字长度: " .. #student.name)  -- 输出：名字长度: 5

-- 位运算符（Lua 5.3+）：标志位
local flags = 5 | 2  -- 二进制：101 | 010 = 111
print("标志位: " .. flags)  -- 输出：标志位: 7
-- 示例：学生成绩处理
local student = {name = "Alice", score = 85}

-- 算术运算符：成绩调整
local adjusted_score = student.score * 1.1 + 5  -- 放大 10% 并加 5
print("调整后成绩: " .. adjusted_score)  -- 输出：调整后成绩: 98.5

-- 关系运算符：评级
if adjusted_score >= 90 then
    print("评级: 优秀")
elseif adjusted_score >= 80 then
    print("评级: 良好")
else
    print("评级: 及格")
end

-- 逻辑运算符：检查条件
local is_valid = student.score ~= nil and adjusted_score <= 100
print("成绩有效: " .. tostring(is_valid))  -- 输出：成绩有效: true

-- 字符串连接：生成报告
local report = "学生: " .. student.name .. ", 成绩: " .. student.score
print(report)  -- 输出：学生: Alice, 成绩: 85

-- 长度运算符：检查名称长度
print("名字长度: " .. #student.name)  -- 输出：名字长度: 5

-- 位运算符（Lua 5.3+）：标志位
local flags = 5 | 2  -- 二进制：101 | 010 = 111
print("标志位: " .. flags)  -- 输出：标志位: 7

输出：

调整后成绩: 98.5
评级: 优秀
成绩有效: true
学生: Alice, 成绩: 85
名字长度: 5
标志位: 7

注意事项

  • 类型转换：算术和关系运算符可能自动将字符串转为数字，需检查类型。
  • 逻辑运算：只有 nil 和 false 为假，0 和空字符串为真。
  • 位运算：仅 Lua 5.3+ 支持，操作对象需为整数。
  • 表比较：== 和 ~= 比较表引用，而非内容，需谨慎。
  • 优先级：使用括号明确复杂表达式的运算顺序。
  • 编码：中文字符串需保存为 UTF-8 编码，避免乱码。

推荐资源

这些资源基于当前可访问的在线内容，截至 2025 年 8 月 2 日有效。

结论

Lua 的运算符简洁高效，涵盖算术、关系、逻辑、位运算、字符串连接和长度操作，适合动态类型语言的灵活需求。推荐熟悉优先级规则，使用括号提高代码清晰度。用户可通过示例练习掌握运算符用法，结合 IDE（如 ZeroBrane Studio）提高开发效率。

表格总结

运算符类型运算符描述示例
算术+ - * / % ^ //加、减、乘、除、模、幂、整除10 + 3, 2 ^ 3
关系== ~= < > <= >=等于、不等于、小于、大于等5 == 5, 10 ~= 3
逻辑and or not与、或、非true and false, not true
位运算（5.3+）& | ~ >> << ~按位与、或、异或、移位、非5 & 3, 5 >> 1
字符串连接..连接字符串"Hello" .. " Lua"
长度#字符串或表长度#"Hello", #{1, 2, 3}

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