Lua (1993)

1. Hello, world!

Lua ist eine Skript­spra­che, was bedeutet, dass der Code zur Laufzeit interpretiert wird. Du hast zwei Möglichkeiten, Lua-Code auszuführen:

1. Du kannst Lua-Code direkt in der Lua-Shell ausführen.
2. Du kannst Lua-Code in einer Textdatei speichern und dann ausführen.

Möglichkeit 1: Lua-Code in der Lua-Shell ausführen

Öffne dazu ein Ter­mi­nal, indem du entweder StrgJ drückst oder das Panel-Symbol rechts oben drückst. Dein Fenster sollte jetzt ungefähr so aussehen:

Starte nun die Lua-Shell, indem du lua eingibst und dann Enter drückst. Du solltest eine Ausgabe wie diese sehen:

Jetzt kannst du Lua-Code direkt in der Shell eingeben und ausführen. Schreibe einfach print("Hello, world!") und drücke Enter. Du solltest die Ausgabe Hello, world! sehen.

Du kannst die Lua-Shell wieder beenden, indem du StrgD drückst.

Möglichkeit 2: Lua-Code in einer Textdatei speichern und ausführen

Lua-Pro­gramme werden in Textdateien mit der Endung .lua geschrieben. Der Lua-Interpreter liest anschließend den Quelltext und führt ihn aus.

Stelle zuerst sicher, dass du keinen Ordner geöffnet hast. Um sicherzugehen, drücke einfach den Shortcut für »Ordner schließen«: StrgK und dann F. Dein Work­space sollte jetzt ungefähr so aussehen:

Quelltext schreiben

Klicke auf »New File« und wähle als Dateityp »Text File« (oder bestätige einfach mit Enter).

Schreibe nun den folgenden Code in die Datei:

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print("Hello, World!")

Da Visual Studio Code noch nicht weiß, dass es sich um Lua-Quelltext handelt, ist dein Programm momentan noch einfarbig, aber das wird sich gleich ändern. An dem weißen Punkt erkennst du, dass deine Änderungen noch nicht gespeichert sind.

Drücke nun StrgS, um die Datei zu speichern. Gib hello.lua ein – der vollständige Pfad zu deiner Datei lautet dann /workspace/hello.lua.

Sobald du die Datei gespeichert hast, wird sie automatisch als Lua-Datei erkannt und die Syntax wird hervorgehoben.

Skript ausführen

Um unser Programm auszuführen, müssen wir den Lua-Interpreter aufrufen und ihm den Da­tei­na­men unseres Programms übergeben.

Öffne dazu ein Ter­mi­nal, indem du StrgJ drückst und gib folgenden Befehl ein:

lua hello.lua

Das Programm sollte die Nachricht Hello, World! im Ter­mi­nal ausgeben:

Fehler finden und beheben

Wenn du einen Fehler im Code machst, wird Ruby eine Fehlermeldung ausgeben. Versuche zum Beispiel, statt print das Wort prin zu schreiben:

prin("Hello, World!")

Speichere die Datei und führe das Skript erneut aus:

lua hello.lua

Lua sollte eine Fehlermeldung ausgeben, die dir hilft, den Fehler zu finden:

Es lohnt sich, die Fehlermeldungen genau zu lesen, um den Fehler zu finden und zu beheben. Achte auf die Zeilennummer (in diesem Beispiel 1) und den Text, der dir sagt, was falsch ist. Denke daran, den Fehler wieder zu beheben, bevor du das nächste Beispiel ausprobierst.

Shebang #!

Bisher musst du, um dein Skript auszuführen, immer den Lua-Interpreter explizit aufrufen. Wenn du dein Skript wie ein normales Programm ausführen möchtest, kannst du ein sogenanntes Shebang am Anfang deiner Datei hinzufügen. Das Shebang besteht aus einer Raute # gefolgt von einem Ausrufezeichen ! und dem Pfad zum Lua-Interpreter. In unserem Fall sieht das so aus:

#!/usr/bin/env lua

Füge diese Zeile ganz oben in deinem Skript ein und speichere die Datei. Bevor wir das Skript ausführen können, müssen wir es noch ausführbar machen. Das machen wir mit dem Befehl chmod:

chmod +x hello.lua

Jetzt können wir das Skript direkt ausführen:

./hello.lua

2. Primfaktorzerlegung

Im zweiten Beispiel wollen wir eine Zahl in ihre Primfaktoren zerlegen. An diesem Beispiel kannst du sehen, wie man in Lua Be­nut­zer­ein­ga­ben verar­bei­tet und Schleifen ver­wen­det. Erstelle eine neue Datei mit StrgAltN und schreibe den folgenden Code hinein:

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-- Function to find prime factors
function primeFactors(n)
    local factors = {}
    for i = 2, n do
        while n % i == 0 do
            table.insert(factors, i)
            n = n / i
        end
    end
    return factors
end

-- Read number from user
io.write("Enter a number: ")
local number = tonumber(io.read())

-- Find and print prime factors
local factors = primeFactors(number)
io.write("Prime factors of " .. number .. ": ")
for _, factor in ipairs(factors) do
    io.write(factor .. " ")
end
print()

Speichere die Datei unter dem Namen factor.lua und führe sie aus:

Das Programm hat die Zahl 123 in ihre Primfaktoren zerlegt und ausgegeben. Wenn du allerdings eine sehr große Zahl wie 3000000000 verwendest, dauert die Berechnung sehr lange (probier es gern aus, du kannst das Programm mit StrgC abbrechen).

3. Bubblesort

Im dritten Beispiel wollen wir eine Liste von 10 Zufallszahlen sortieren. Dafür verwenden wir den Bubblesort-Al­go­rith­mus, der zwar nicht besonders effizient ist, aber sehr einfach zu verstehen und zu implementieren. Der Bubblesort-Al­go­rith­mus funktioniert, indem er die Liste mehrmals durchläuft und benachbarte Elemente vertauscht, wenn sie in der falschen Reihenfolge sind.

An diesem Beispiel kannst du sehen, wie man in Lua Listen ver­wen­det, Funk­tio­nen ver­wen­det und Schleifen verschachtelt.

Erstelle eine neue Datei und schreibe den folgenden Code hinein:

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-- Generate an array of 10 random integers
local array = {}
for i = 1, 10 do
    array[i] = math.random(1, 100)
end

-- Print the original array
print("Original array:")
for i = 1, 10 do
    io.write(array[i] .. " ")
end
print()

-- Bubble sort function
local function bubbleSort(arr)
    for i = 1, #arr do
        for j = 1, #arr - i do
            if arr[j] > arr[j + 1] then
                arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
            end
        end
    end
end

-- Sort the array using bubble sort
bubbleSort(array)

-- Print the sorted array
print("Sorted array:")
for i = 1, 10 do
    io.write(array[i] .. " ")
end
print()

Speichere das Skript unter dem Namen bubblesort.lua und führe es aus:

Das Programm hat eine Liste von 10 Zufallszahlen sortiert. Versuche, den Quelltext so zu verändern, dass statt 10 Zahlen 100 oder mehr Zahlen sortiert werden.

4. Zusammenfassung

In diesem Kapitel hast du an drei Beispielen gesehen, wie man ein einfaches Lua-Skript schreiben und ausführen kann. Das ist natürlich nur ein erster Eindruck. Um Lua wirklich zu beherrschen, musst du noch viel mehr lernen – am besten, indem du eigene Skripte schreibst und ausprobierst. Die Buchhandlungen, Bib­lio­theken und Youtube sind voll von Material für dich. Viel Spaß beim Pro­gram­mier­en!