15分で学ぶプログラミング言語Lua (翻訳)

こちら、じっくり検証できるサイトです。ありがとうございます。Learn X in Y minutesとなっていますが、１年前に見つけた古いlearn.luaには、15分とありました。以下のサイトは、言語まとめてあります。

以下、日本語訳がなかったのでLuaの学び、翻訳の試みです。
後半は、コメントアウトになっています。エディタにコピーして、コードを読んでみましょう。SciTEを使いました。

ありがとうございます。日々学び、丁寧にいきます。thanks.

learn_lua_in_15min_jp.lua

-- 単行コメントは2つのハイフンで始まる

--[[
     複数行コメント
--]]

----------------------------------------------------
-- 1. 変数と制御フロー
----------------------------------------------------

num = 42  -- すべての数値は倍精度浮動小数点型。
-- 心配無用、64ビットの倍精度浮動小数点数のうち52ビットは
-- 正確な整数値を保存するために使われる; 52ビット以内の整数値なら
-- 精度の問題を心配する必要はない。

s = 'walternate'  -- Pythonと同様、文字列は不変。
t = "ダブルクォートも使える"
u = [[ 複数行の文字列は
       2つの角括弧で
       開始と終了を表す。]]
t = nil  -- tの定義を取り消す; Lua はガベージコレクションをサポート。

-- ブロックはdo/endなどのキーワードで識別される：
while num < 50 do
  num = num + 1  -- ++ や += 演算子はサポートされていない。
end

-- If文：
if num > 40 then
  print('over 40')
elseif s ~= 'walternate' then  -- ~= は「等しくない」を表す。
  -- Pythonと同様、== で等しいかチェック；文字列も同様。
  io.write('not over 40\n')  -- デフォルトは標準出力。
else
  -- デフォルトはグローバル変数。
  thisIsGlobal = 5  -- 通常はキャメルケースを使う。

  -- ローカル変数の定義方法：
  local line = io.read()  -- 標準入力の次の行を読む。

  -- .. 演算子は文字列の連結に使う：
  print('Winter is coming, ' .. line)
end

-- 未定義の変数はnilを返す。
-- これはエラーではない：
foo = anUnknownVariable  -- 現在 foo = nil.

aBoolValue = false

-- nilとfalseのみが偽; 0と ''は真！
if not aBoolValue then print('false') end

-- 'or'と'and'は短絡評価される
-- C/jsの a?b:c 演算子に似ている：
ans = aBoolValue and 'yes' or 'no'  --> 'no'

karlSum = 0
for i = 1, 100 do  -- 範囲は両端を含む
  karlSum = karlSum + i
end

-- "100, 1, -1" で減少する範囲を表す：
fredSum = 0
for j = 100, 1, -1 do fredSum = fredSum + j end

-- 一般に、範囲表現は begin, end[, step] の形式。

-- ループのもう1つの構造：
repeat
  print('the way of the future')
  num = num - 1
until num == 0

----------------------------------------------------
-- 2. 関数
----------------------------------------------------

function fib(n)
  if n < 2 then return n end
  return fib(n - 2) + fib(n - 1)
end

-- クロージャと無名関数をサポート：
function adder(x)
  -- adderを呼び出すと、返される関数が作成され、
  -- xの値が記憶される：
  return function (y) return x + y end
end
a1 = adder(9)
a2 = adder(36)
print(a1(16))  --> 25
print(a2(64))  --> 100

-- 戻り値、関数呼び出し、代入は
-- 長さが一致しないリストを使用できる。
-- 一致しない受け取り側にはnilが代入される；
-- 一致しない送り側は破棄される。

x, y, z = 1, 2, 3, 4
-- x = 1、y = 2、z = 3、そして 4 は破棄される。

function bar(a, b, c)
  print(a, b, c)
  return 4, 8, 15, 16, 23, 42
end

x, y = bar('zaphod')  --> "zaphod  nil nil" を出力
-- 現在 x = 4, y = 8、そして値15..42は破棄される。

-- 関数は第一級オブジェクトで、ローカルにもグローバルにもできる。
-- 以下の表現は等価：
function f(x) return x * x end
f = function (x) return x * x end

-- これらも等価：
local function g(x) return math.sin(x) end
local g; g = function (x) return math.sin(x) end
-- 上記は'local g'により、gが自己参照できる。
local g = function(x) return math.sin(x) end
-- これは local function g(x)... と等価だが、関数本体でgは自己参照できない

-- ちなみに、三角関数はラジアン単位。

-- 文字列引数1つで関数を呼び出す場合、括弧を省略できる：
print 'hello'  -- 動作する。

-- 関数呼び出しでtable引数が1つだけの場合も、
-- 括弧を省略できる（tableの詳細は後述）：
print {} -- これも動作する。

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-- 3. Table
----------------------------------------------------

-- Table = Lua唯一の複合データ構造;
--         連想配列である。
-- PHPの配列やJavaScriptのオブジェクトに似ていて、
-- ハッシュテーブルや辞書であり、リストとしても使える。

-- 辞書/mapとしてTableを使う：

-- Dict リテラルはデフォルトで文字列型のキーを使う：
t = {key1 = 'value1', key2 = false}

-- 文字列キーはJavaScriptのようなドット記法が使える：
print(t.key1)  -- 'value1' を出力。
t.newKey = {}  -- 新しいキーと値のペアを追加。
t.key2 = nil   -- tableからkey2を削除。

-- nil以外の任意の値をキーとして使用：
u = {['@!#'] = 'qbert', [{}] = 1729, [6.28] = 'tau'}
print(u[6.28])  -- "tau" を出力

-- 数値と文字列のキーは値で一致するが、
-- tableは識別子で一致する。
a = u['@!#']  -- 現在 a = 'qbert'.
b = u[{}]     -- 1729を期待するかもしれないが、nilが得られる:
-- b = nil、なぜなら見つからないから。
-- 見つからないのは、使用したキーがデータ保存時に使ったものと
-- 同じオブジェクトではないため。
-- したがって文字列と数値の方が移植性の高いキー。

-- table引数1つだけの関数呼び出しには括弧が不要：
function h(x) print(x.key1) end
h{key1 = 'Sonmi~451'}  -- 'Sonmi~451'を出力。

for key, val in pairs(u) do  -- Tableを走査
  print(key, val)
end

-- _G は特殊なtableで、すべてのグローバル変数を保持する
print(_G['_G'] == _G)  -- 'true'を出力。

-- リスト/配列としての使用：

-- リストリテラルは暗黙的に整数キーを追加：
v = {'value1', 'value2', 1.21, 'gigawatts'}
for i = 1, #v do  -- #v はリストのサイズ
  print(v[i])  -- インデックスは 1 から始まる!! クレイジーだ！
end
-- 'list'は本当の型ではなく、v は実際にはtableで、
-- 連続した整数をキーとして使用しているだけで、リストのように使える。

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-- 3.1 メタテーブル（metatable）とメタメソッド（metamethod）
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-- tableのメタテーブルは、演算子オーバーロードのような
-- 動作をサポートする仕組みを提供する。
-- 後でメタテーブルがJavaScriptのprototypeのような動作を
-- どのようにサポートするか見ていく。

f1 = {a = 1, b = 2}  -- 分数 a/b を表す。
f2 = {a = 2, b = 3}

-- これは失敗する：
-- s = f1 + f2

metafraction = {}
function metafraction.__add(f1, f2)
  local sum = {}
  sum.b = f1.b * f2.b
  sum.a = f1.a * f2.b + f2.a * f1.b
  return sum
end

setmetatable(f1, metafraction)
setmetatable(f2, metafraction)

s = f1 + f2  -- f1のメタテーブルの__add(f1, f2)メソッドを呼び出す

-- f1, f2 はメタテーブルに関するキーを持たない、これはJavaScriptの
-- prototypeとは異なる。
-- したがってgetmetatable(f1)でメタテーブルを取得する必要がある。
-- メタテーブルは通常のtableで、
-- メタテーブルのキーは通常のLuaのキー、例えば__add。

-- しかし次の行は失敗する、なぜならsにメタテーブルがないから：
-- t = s + s
-- 以下で提供されるクラスに似たパターンでこれを解決できる：

-- メタテーブルの__index は検索のドット演算子をオーバーロードできる：
defaultFavs = {animal = 'gru', food = 'donuts'}
myFavs = {food = 'pizza'}
setmetatable(myFavs, {__index = defaultFavs})
eatenBy = myFavs.animal  -- 動作する！メタテーブルのおかげ

-- tableで直接キーの検索に失敗した場合、
-- メタテーブルの__index を使って再帰的に再試行する。

-- __indexの値はfunction(tbl, key)でもよい
-- これによりカスタム検索をサポートできる。

-- __index、__addなどの値は、メタメソッドと呼ばれる。
-- 以下はtableメタメソッドの一覧：

-- __add(a, b)                     a + b 用
-- __sub(a, b)                     a - b 用
-- __mul(a, b)                     a * b 用
-- __div(a, b)                     a / b 用
-- __mod(a, b)                     a % b 用
-- __pow(a, b)                     a ^ b 用
-- __unm(a)                        -a 用
-- __concat(a, b)                  a .. b 用
-- __len(a)                        #a 用
-- __eq(a, b)                      a == b 用
-- __lt(a, b)                      a < b 用
-- __le(a, b)                      a <= b 用
-- __index(a, b)  <関数またはtable>  a.b 用
-- __newindex(a, b, c)             a.b = c 用
-- __call(a, ...)                  a(...) 用

----------------------------------------------------
-- 3.2 クラスに似たtableと継承
----------------------------------------------------

-- Luaにはクラスが組み込まれていない；様々な方法で、tableと
-- メタテーブルを使ってクラスを実装できる。

-- 以下は例で、解説は後述：

Dog = {}                                   -- 1.

function Dog:new()                         -- 2.
  local newObj = {sound = 'woof'}          -- 3.
  self.__index = self                      -- 4.
  return setmetatable(newObj, self)        -- 5.
end

function Dog:makeSound()                   -- 6.
  print('I say ' .. self.sound)
end

mrDog = Dog:new()                          -- 7.
mrDog:makeSound()  -- 'I say woof'         -- 8.

-- 1. Dogはクラスのように見える；実際にはtableである。
-- 2. 関数 tablename:fn(...) は
--    関数 tablename.fn(self, ...) と等価
--    コロン（:）は単にselfを第一引数として追加する。
--    7 & 8 を読んでself変数がどのように値を得るか理解しよう。
-- 3. newObjはクラスDogのインスタンス。
-- 4. self = 継承されるクラス。通常self = Dogだが、継承で変わることがある。
--    newObjのメタテーブルと__indexの両方をselfに設定すると、
--    newObjはselfの関数を取得できる。
-- 5. 覚えておこう：setmetatableは第一引数を返す。
-- 6. コロン（:）の働きは2と同じだが、ここでは
--    selfはクラスではなくインスタンス
-- 7. Dog.new(Dog)と等価、したがってnew()内で、self = Dog。
-- 8. mrDog.makeSound(mrDog)と等価; self = mrDog。

----------------------------------------------------

-- 継承の例：

LoudDog = Dog:new()                           -- 1.

function LoudDog:makeSound()
  local s = self.sound .. ' '                 -- 2.
  print(s .. s .. s)
end

seymour = LoudDog:new()                       -- 3.
seymour:makeSound()  -- 'woof woof woof'      -- 4.

-- 1. LoudDogはDogのメソッドと変数のリストを取得する。
-- 2. new()のおかげで、selfは'sound'キーを持つ、3を参照。
-- 3. LoudDog.new(LoudDog)と等価、変換すると
--    Dog.new(LoudDog)となる、なぜならLoudDogには'new'キーがなく、
--    そのメタテーブルに __index = Dog があるから。
--    結果: seymourのメタテーブルはLoudDogで、
--    LoudDog.__index = Dog。したがってseymour.key
--    = seymour.key, LoudDog.key, Dog.key
--    のうち最初に指定されたキーを持つtableから取得。
-- 4. 'makeSound'キーはLoudDogで見つかる；
--    LoudDog.makeSound(seymour)と等価。

-- 必要であれば、サブクラスも基底クラスと同様にnew()を持てる：
function LoudDog:new()
  local newObj = {}
  -- newObjを初期化
  self.__index = self
  return setmetatable(newObj, self)
end

----------------------------------------------------
-- 4. モジュール
----------------------------------------------------


--[[ この部分をコメントアウトしたので、スクリプトの残りの部分が実行できる
-- ファイルmod.luaの内容がこのようだと仮定：
local M = {}

local function sayMyName()
  print('Hrunkner')
end

function M.sayHello()
  print('Why hello there')
  sayMyName()
end

return M

-- 別のファイルでmod.luaの機能を使用できる：
local mod = require('mod')  -- ファイルmod.luaを実行。
-- 注意：require は LUA_PATH と一緒に使う必要がある 例：export LUA_PATH="$HOME/workspace/projectName/?.lua;;"

-- requireはモジュールを含める標準的な方法。
-- requireは次と等価:     (キャッシュされていない場合；後述の内容を参照)
local mod = (function ()
  <mod.luaの内容>
end)()
-- mod.luaは関数本体にラップされているため、mod.luaのローカル変数は
-- 外部から見えない。

-- 以下のコードは動作する、なぜならここでmod = mod.lua の M だから：
mod.sayHello()  -- Hrunknerに挨拶する。

-- これは誤り；sayMyNameはmod.lua内にのみ存在する：
mod.sayMyName()  -- エラー

-- requireが返す値はキャッシュされるので、ファイルは一度だけ実行される、
-- 複数回requireされても。

-- mod2.luaがコード"print('Hi!')"を含むと仮定。
local a = require('mod2')  -- Hi!を出力
local b = require('mod2')  -- もう出力しない; a=b.

-- dofileはrequireに似ているが、キャッシュしない：
dofile('mod2')  --> Hi!
dofile('mod2')  --> Hi! (再度実行、requireと異なる)

-- loadfileはluaファイルを読み込むが、実行しない。
f = loadfile('mod2')  -- f()を呼ぶとmod2.luaが実行される。

-- loadstringはloadfileの文字列版。
-- (loadstringは非推奨、loadを使用)
g = load('print(343)')  -- 関数を返す。
g()  -- 343を出力; それ以前は何も出力しない。

--]]

出力OutPut:

>lua "learn_lua_in_15min.lua"
over 40
twas false
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
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the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
the way of the future
25
100
zaphod	nil	nil
hello
value1
tau
Sonmi~451
6.28	tau
@!#	qbert
table: 0000000000cc9b90	1729
true
value1
value2
1.21
gigawatts
I say woof
woof woof woof 
>Exit code: 0