Александр Гладыш — Lua

Александр Гладыш[email protected]

Lua:

• мощный,• быстрый,• лёгкий,• расширяемый,• встраиваемый

скриптовый язык программирования.

function generatefib (n) return coroutine.wrap(function () local a, b = 1, 1 while a <= n do coroutine.yield(a) a, b = b, a + b end end) end

for i in generatefib(1000) do print(i) end

Где можно встретить Lua?

• Adobe Photoshop Lightroom• World of Warcraft и другие игры• Wireshark, Nmap...• Фотоаппараты, клавиатуры, принтеры,

тв-приставки

И много, много где ещё...

Личный опыт

• Пишу на Lua с 2005-го года• Несколько серьёзных проектов, до 160 KLOC Lua• Много мелочи, библиотеки, модули, утилиты...

github.com/agladysh

Луа хорош для

• Логики, настраиваемой пользователем• Бизнес-логики• Высокоуровневой системной логики

Prof. Roberto Ierusalimschy

Prof. Waldemar Celes

Benevolent Dictators

Dr. Luiz Henrique de Figueiredo

Даты выхода новых версий

Число строк кода

График из презентации Small is Beautiful: the design of Lua, Roberto Ierusalimschy

Баланс

Photo by David Allouche (flickr.com)

Lua:

• мощный,• быстрый,• лёгкий,• расширяемый,• встраиваемый

скриптовый язык программирования.

Lua — скриптовый язык программирования

• Виртуальная машина,исполняющая байт-код

• Динамическая типизация• Сборщик мусора

Lua — встраиваемый

• Отличный Plain C API• Великолепная портируемость

Lua — встраиваемый

• Легко сделать Sandbox• Нет Global Interpreter Lock

Интеграция с другими языками

ActionScript 3 Ada Basic C C++ COBOL D Delphi

Erlang Haskell Java Objective-C .Net PHP Pascal

Perl Python Ruby Tcl. . .

Альтернативные реализации

Java .Net LLVM Lua Parrot

LuaJIT

Metalua

Lua — расширяемый

При помощи Lua C API можно легко расширять доступный из

языка функционал

Всё, что можно сделать на Lua, можно сделать при помощи

C API

Lua — лёгкий

• 150 КБ вся библиотека• 100 КБ без компилятора• Минимальное потребление памяти• Луа очень любят embed-щики

А ещё — Lua легко освоить!

Lua — быстрый

shootout.alioth.debian.org

LuaJIT 2luajit.org

• x86, x86_64• Потрясающая скорость!• Полная совместимость со стандартом• Отличия в недокументированном /

неопределённом поведении• Почти полная ABI-совместимость• Beta 4, достаточно стабильный для

продакшена

Lua 5.1.4 vs. LuaJIT2 beta4luajit.org/performance.html

Логарифмическая шкала!

Lua 5.1.4 vs. LuaJIT2 beta4 (interp.)luajit.org/performance.html

Логарифмическая шкала!

Lua — мощный

• Мета-механизмы,а не конкретные решения

• Мультипарадигменный язык

Lua — мощный

• Множественные возвращаемые значения у функций

• Полноценный lexical scoping• Функции — значения

первого класса• Полноценная хвостовая рекурсия• Замыкания• Кооперативная многозадачность• Таблицы

Хвостовая рекурсия

function factorial(x, fac) fac = fac or 1 if x == 1 then return fac else return factorial(x - 1, x * fac) end end

Замыкания

function make_multiplier(coeff) return function(value) return value * coeff endend local x5 = make_multiplier(5)print(x5(10)) --> 50

Кооперативная многозадачность

function generatefib (n) return coroutine.wrap(function () local a, b = 1, 1 while a <= n do coroutine.yield(a) a, b = b, a + b end end) end

for i in generatefib(1000) do print(i) end

Таблицы

Основное (и единственное!) средство композиции данных

array dictionary set list queue record

...

Объекты

Таблицы: обычный синтаксис

local t = { 1, 2, key = "value" }

t[3] = "three"

print(t[3], t.key) --> three, value

Таблицы: объектный синтаксис

myobj = { a = 5 } function myobj:foo(b) print(self.a + b)end myobj:foo(37) --> 42

Декларативный синтаксис

gui:dialog "Message Box"{ gui:label "Hello, world!" { font_size = 20; }; gui:button "OK" { };}

Метатаблицы

• Наследование / прототипы

• Перегрузка операторов

Тонкие места Lua

Осторожно!

Глобальная видимость переменных по умолчанию

local variable = 42if vareable == 42 then print("Life, the universe, and everything")end

Решения:

• Run-time Global Environment Protection• Статическая валидация кода

Осторожно!

nil и false — ложьВсё остальное — истина

if 0 then print("Ноль — тоже true")end

Осторожно!

"Тернарный оператор"

Связка a and b or c не полностью эквивалентна (a) ? b : c

local foo, bar, baz = false, 1, 42print(foo and bar or baz) --> 1bar = falseprint(foo and bar or baz) --> 42

Осторожно!

Массивы индексируются с единицы

local a = { [0] = 0, [1] = 1 } for i, v in ipairs(a) do

print(i, "=>", v) end --> 1 => 1

for k, v in ipairs(a) do print(k, "=>", v)

end --> 1 => 1 --> 0 => 0

Осторожно!

Определение длины таблицы

print( #{ 1, 2, nil, 4 } )

The length of a table t is defined to be any integer index n such that t[n] is not nil and t[n+1] is nil; moreover, if t[1] is nil, n can be zero.

For a regular array, with non-nil values from 1 to a given n, its length is exactly that n, the index of its last value.

If the array has "holes" (that is, nil values between other non-nil values), then #t can be any of the indices that directly precedes a nil value (that is, it may consider any such nil value as the end of the array).

Осторожно!

Определение длины таблицы

Также влияет на все функции, работающие с таблицами как с линейным массивом.

unpack(), table.concat(), table.insert(), table.remove(), table.sort() и т.п.

Поведение ipairs() отличается!

Осторожно!

Только конструкции вида return g(x) — хвостовая рекурсия

Эта — да:

return x[i].foo(x[j] + a * b, i + j)

Эти — нет:

g(x); return

return g(x) + 1

return x or g(x)

return (g(x))

return g(x), 42

Осторожно!

Константные строки

-- Медленно:local s = ""for i = 1, #large_array do s = s .. f(large_array[i])end

-- Быстро:local t = { }for i = 1, #large_array do t[#t + 1] = f(large_array[i])endlocal s = table.concat(t)

Кстати о строках

В Lua нет нативной поддержки Unicode, но

• Unicode (как и любые бинарные данные)можно спокойно хранить в строках

• Есть сторонние библиотеки для работы со строками в Unicode

Несколько советов

Совет

Когда пишете код на Lua — пишите его на Lua!

Совет

Не плодите без нужды диалекты Lua

Оставьте в покое синтаксис и семантику языка

Совет

Никогда не ставьте патч, добавляющий битовые

операторы!

Модуль bitop — ваш друг

Совет

Не меняйте без нужды стандартные глобальные

пространства имён (string, table, ...)

Заведите свои модули

Совет

Не пользуйтесь без нужды глобальными переменными

Совет

Пишите тесты!

Совет

Не изобретайте сложных обвязок для ООП

Lua — скорее prototype-based,множественное наследование и

проч. чудеса — не нужны

Duck Typing и делегирование — ваши друзья!

Совет

Не используйте сторонние библиотеки для написания

биндингов

Используйте стандартный Lua C API для биндинга своего

кода

Используйте генераторы (например, tolua)

для биндинга больших 3rd-party / legacy API

Совет

Не используйте многоязычные генераторы биндингов

(например, SWIG)

Совет

При написании биндинга

• Минимизируйте поверхность соприкосновения

• Пишите на стороне C, как удобно коду на C

• Потом оберните это в Lua, чтобы было удобно и там

Совет

При дизайне системы

• Максимум кодавыносите в Lua

• Минимум оставляйте написанным на языке со статической типизацией

Любой грамотно написанный модуль на Lua можно заменить

на такой же на C / C++

Организация приложения на Lua

Организация многопоточного приложения на Lua

Где достать библиотеки?

• LuaRocksluarocks.org

• Lua For Windowscode.google.com/p/luaforwindows

Где достать библиотеки?

• Google.com• LuaForge.org• LHF's Libraries and Tools for Lua

www.tecgraf.puc-rio.br/~lhf/ftp/lua• GitHub.com• Code.Google.com• SourceForge.org

Некоторые полезные библиотеки

Общего назначения

• LuaSocketbit.ly/luasocket

• LPegbit.ly/lua-lpeg

• Alienalien.luaforge.net


Web-development

• Kepler Projectkeplerproject.org

• Ещё с десяток вариантов


Разработка игр

• Löve2d — 2D-игры на чистом Lualove2d.org

• Большинство игровых движков


iPhone / iPad

• Corona SDK (non-free)anscamobile.com/corona

• iPhone Waxbit.ly/iphone-wax

IDE

• Любой "программерский" редактор• Decoda (non-free, Windows-only)

unknownworlds.com/decoda/• LuaEclipse 2.0 (unstable)

github.com/KINFOO/LuaEclipse

Что читать?

Must read

• Lua 5.1 Reference Manual lua.org/manual/5.1

• Programming in Lua 2nd edition www.inf.puc-rio.br/~roberto/pil2


Рекомендую прочесть

• Lua Programming Gems lua.org/gems

• Lua Unofficial FAQ batbytes.com/luafaq


Для углублённого изучения

• The implementation of Lua 5.0 lua.org/doc/jucs05.pdf

• The evolution of Lua lua.org/doc/hopl.pdf

• A No-Frills Introduction to Lua 5.1 VM Instructionshttp://bit.ly/no-frills

Хотите знать больше?

• Lua.org (Lua.ru)• Lua Users Wiki

lua-users.org/wiki• Lua Mailing List

lua.org/lua-l.html• StackOverflow

stackoverflow.com/questions/tagged/Lua• IRC

#lua at irc.freenode.net

Вопросы[email protected]

Technology

Александр Гладыш — Lua