簡介

從Lua5.1版本開始，就對模塊/包添加了新的支持，可是使用require函數(shù)和package函數(shù)來加載模塊，使用table模擬module來定義模塊。
函數(shù)require用于加載模塊，module用于創(chuàng)建模塊。

傳統(tǒng)模式下的模塊機制module

1.什么是module

對開發(fā)來說，使用module可以有效分隔代碼，實現(xiàn)代碼共享，便于代碼管理。
對于用戶來說，一個module相當于一個Xnix中的共享庫so或者windows中的動態(tài)庫dll。

2.如何編寫module

lua是通過table來實現(xiàn)模塊的，典型的寫法如下。

定義一個lua模塊文件 – moduleA.lua

-- moduleA.lua -- 通常是加local的，加了local是局部變量，需要return一下。 -- 如果不加，則M默認注冊到_G中，require后，即使不return也可以直接使用M。local M = {} -- 通過table來實現(xiàn)模塊M.work = function(...)print("function working")for i, v in ipairs{...} doprint(i, v)end-- do some job. endreturn M

這里定義了一個具有變長參數(shù)的函數(shù)–其函數(shù)參數(shù)個數(shù)可變。參數(shù)的定義形式為...，在內(nèi)部訪問時，也使用{...},和使用table的方式一樣。

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3.使用module

要使用定義好的module，使用require函數(shù)，加載定義的module，然后就可以使用。

-- test.lualocal m = require "moduleA"m.work('a','b',1,2,3)

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module加載位置

要加載一個模塊，就必須的知道這個模塊在哪里。知道了這個模塊在哪里以后，才能進行正確的加載。當我們寫下require “mod”這樣的代碼以后，Lua是如何找這個mod的呢？

在搜索一個文件時，在windows上，很多都是根據(jù)windows的環(huán)境變量path來搜索，而require所使用的路徑與傳統(tǒng)的路徑不同，require采用的路徑是一連串的模式，其中每項都是一種將模塊名轉(zhuǎn)換為文件名的方式。require會用模塊名來替換每個“？”，然后根據(jù)替換的結(jié)果來檢查是否存在這樣一個文件，如果不存在，就會嘗試下一項。路徑中的每一項都是以分號隔開。而且lua模塊包括lua模塊，以及c實現(xiàn)的模塊。其對于require用于搜索的Lua文件的路徑存放在變量package.path和package.cpath中。我們可以在輸出看看。

檢查一下lua系統(tǒng)中的環(huán)境，執(zhí)行命令：

$ lua Lua 5.2.4 Copyright (C) 1994-2015 Lua.org, PUC-Rio stdin:1: unexpected symbol near char(228) > print(package.path) /usr/local/share/lua/5.2/?.lua;/usr/local/share/lua/5.2/?/init.lua;/usr/local/lib/lua/5.2/?.lua;/usr/local/lib/lua/5.2/?/init.lua;./?.lua > print(package.cpath) /usr/local/lib/lua/5.2/?.so;/usr/local/lib/lua/5.2/loadall.so;./?.so

可以再看看各種函數(shù)和對象的類型

> print(print) function: 0x104cb304d > print(require) function: 0x7fdc3b403db0 > print(package) table: 0x7fdc3b403740 > print(_G) table: 0x7fdc3b4028d0 > print(module) function: 0x7fdc3b403d60 >

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require機制

1.require實現(xiàn)原理：

function require(name)if not packge.loaded[name] then ---- 避免重復加載local loader = findloader(name) ---- 如果是so，就以`loadlib`方式加載文件，如果是lua文件，就以`loadfile`方式加載文件。if loader == nil thenerror("unable to load module " .. name)endpackage.loaded[name] = true -- 將模塊標記為以加載，我們有時候會看到require返回true的現(xiàn)象，是由于被調(diào)用的模塊，沒有顯示的執(zhí)行package.loaded[modname] = M-- 或者給出return M這樣的返回值。local res = loader(name) -- require會以name作為入?yún)韴?zhí)行該文件，如果有返回結(jié)果，就將返回結(jié)果保存在package.loaded[name]中，-- 如果沒有返回結(jié)果，就直接返回package.loaded[name]。如果我們在被調(diào)用的文件中直接寫明return 1。-- 則調(diào)用者的require的返回結(jié)果就是1。但是只要我們顯示的在require文件中寫明了_G[modname] = M，-- 我們?nèi)匀豢梢栽趓equire之后，直接使用M作為名字來調(diào)用，是由于將M加入到了_G中。if res ~= nil thenpackage.loaded[name] = resendendreturn package.loaded[name] end

2.require解析：

• 傳參： require會將模塊名作為參數(shù)傳遞給模塊

• 返回值：如果一個模塊沒有返回值的話，require就會返回package.loaded[modulename]作為返回值。

3. package.loaded是系統(tǒng)使用的table

require會將返回值存儲到package.loaded–一個table– 中；如果加載器沒有返回值，require就會返回table package.loaded中的值。可以看到，我們上面的代碼中，模塊沒有返回值，而是直接將模塊名賦值給table package.loaded了。這說明package.loaded這個table中保存了已經(jīng)加載的所有模塊。

現(xiàn)在我們就可以看看require到底是如何加載的呢？

1.先判斷package.loaded這個table中有沒有對應(yīng)模塊的信息；
2.如果有，就直接返回對應(yīng)的模塊，不再進行第二次加載；
3.如果沒有，就加載，返回加載后的模塊。

環(huán)境

lua用_G一張表保存了全局數(shù)據(jù)（變量，函數(shù)和表等）。

我們在lua中定義一個module，如果不加local，則它是一個注冊在全局下的表。我們通過加local避免了它在污染全局表空間，只在本文件生效。如果我們沒有將其注冊到_G下，在其他文件是無法直接通過他的原始名字來訪問的。這里有一個不便利的地方，每個函數(shù)前面都要帶M，M的下的函數(shù)相互訪問也要帶M頭。

解決方法：通過setfenv

local modname = ...local M = {}_G[modname] = Mpackage.loaded[modname] = Msetfenv(1, M)

后續(xù)的函數(shù)直接定義名字，因為他們的環(huán)境空間已經(jīng)由_G改為了M。

如果要使用全局函數(shù)，則可以本地額外增加一條local _G = _G或者setmetatable(M, {__index = G})。

更好的方法是在setfenv之前將需要的函數(shù)都保存起來，local sqrt = math.sqrt

定義module – 使用module函數(shù)

在定義一個模塊時，前面的幾句代碼都是一樣的，就分為以下幾步：

1.從require傳入的參數(shù)中獲取模塊名；
2.建立一個空table；
3.在全局環(huán)境_G中添加模塊名對應(yīng)的字段，將空table賦值給這個字段；
4.在已經(jīng)加載table中設(shè)置該模塊；
5.設(shè)置環(huán)境變量。

就是這幾步，在每一個模塊的定義之前都需要加上，有點麻煩，在Lua5.1中提供了一個新函數(shù)module，它替代我們完成以上這些步驟完成的功能。

在編寫一個模塊時，可以直接用以下代碼來取代前面的設(shè)置代碼：

local moduleName = ...local M = {} -- 局部的變量 _G[moduleName] = M -- 將這個局部變量最終賦值給模塊名package.loaded[moduleName] = Mlocal sqrt = math.sqrt -- 在我們自己的模塊中需要用到math.sqrt這個函數(shù)，所以就先保存下來 local io = io -- 需要用到io庫，也保存下來 setfenv(1, M) -- 設(shè)置完成以后，就不能再使用_G table中的內(nèi)容了

等同于

module(modname)。

默認的情況下，module不提供外部的訪問的，也就是說，你無法訪問前一個環(huán)境了。如果要訪問外部變量，兩種方法：

• 1.在聲明module之前，local 變量 = 外部變量

• 2.使用module(modname, package.seeall)， 等價于setmetatable(M, __index = _G)

在使用module時是這樣解決的：

module(..., package.seeall)

其功能就好比之前的功能再加上了setmetatable(M, {__index = _G})。有了這一句代碼，基本上就可以說萬事不愁了。

使用module函數(shù)實現(xiàn)模塊化

網(wǎng)上一個小示例：

先定義一個module：

mypack.lua

--mypack.lua module(..., package.seeall) --定義module ver = "0.1 alpha" function aFunInMyPack()print("Hello!") end _G.aFuncFromMyPack = aFunInMyPack

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測試代碼test.lua：

--testP.lua: pack = require "mypack" --導入module print(ver or "No ver defined!") print(pack.ver) print(aFunInMyPack or "No aFunInMyPack defined!") pack.aFunInMyPack() print(aFuncFromMyPack or "No aFuncFromMyPack defined!") aFuncFromMyPack()

執(zhí)行結(jié)果:

$lua test.lua No ver defined! 0.1 alpha No aFunInMyPack defined! Hello! function: 0x7fe1e1501390 Hello!

目錄層次

如果要更好地組織代碼，可以把不同的模塊放到不同的目錄層次。
比如

ls -l -R total 8 drwxr-xr-x 3 david staff 96 3 23 12:07 sub -rw-r--r--@ 1 david staff 288 3 23 12:50 test.lua./sub: total 8 -rw-r--r--@ 1 david staff 174 3 23 12:11 mypack.lua

在工作執(zhí)行目錄下，包括了test.lua，以及sub目錄，其下放置了mypack.lua – 對應(yīng)mypack模塊。

則test.lua中require時，需要包括模塊目錄形式,require "sub.mypack"
注意這里使用的是.，而不是\。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Lua中的模块和使用的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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