Lua là gì? Đặc trưng của ngôn ngữ Lua là gì?

Lua là ngôn ngữ lập trình không mới cũng không cũ trong giới lập trình. Ngôn ngữ này được sử dụng chủ yếu để viết trong các lĩnh vực phần mềm Game. Cùng DiziBrand tìm hiểu ngôn ngữ lập trình thú vị này nha.

Ngôn ngữ Lua là gì?

Lua là một ngôn ngữ lập trình thông dịch với đặc điểm nhỏ gọn, đa nền tảng, được tạo bởi nhóm chuyên viên khoa học máy tính gồm Roberto Lerusalimschy, Luiz Henrique de Figueiredo và Waldemar Cele vào năm 1993. Lua được phát triển từ ngôn ngữ C và hệ thống các API theo hướng đơn giản hóa. Việc này giúp ngôn ngữ này không phụ thuộc vào nền tảng phần cứng, cấu trúc linh động, ít dư thừa, có thể kiểm tra (test) hay debug. Nhờ môi trường an toàn, khả năng tự động quản lý bộ nhớ và nhiều công cụ để xử lý ‘”String” cũng như những loại Data khác có dung lượng động mà nó làm được những việc như trên.

Giá bán	Miễn phí
Chủ đề	Đa phương tiện
Bảo mật	★★★★ ☆
Quyền riêng tư	★★★★ ☆
Phổ biến	★★★★ ★
Hệ điều hành	iOS, Android, Windows

Lợi ích của ngôn ngữ Lua

Lua là một ngôn ngữ được sử dụng nhiều, và đã được kiểm chứng

Được dùng trong các ứng dụng công nghệ (Photoshop Lightroom). trong các hệ thống nhúng (Ginga middleware dùng trong các hệ thống TV số ở Brazil) hay tạo ra các ứng dụng game (như World of Warcarft addons hay Angry Birds). Lua được đánh giá là ngôn ngữ kịch bản hàng đầu sử dụng trong game và được khá đông cộng đồng ghi nhận cùng với hệ thống Documentation khá đầy đủ và cực kỳ chi tiết.

Ngôn ngữ Lua rất nhanh

Nổi tiếng về tốc độ xử lý, là chuẩn mực để các loại ngôn ngữ kịch bản khác hướng tới. Khả năng nhạy bén của Lua đã được kiểm chứng qua rất nhiều bài kiểm tra (test – benchmark), cũng như là trong môi trường thực tế. Đa số các ứng dụng lớn hiện nay được viết bằng ngôn ngữ Lua.

Hỗ trợ đa nền tảng

Lua được phân phối trong từng gói nhỏ và được xây dựng độc lập trong tất cả những nền tảng có bộ biên dịch ngôn ngữ C chuẩn. Nó có thể chạy được trên tất cả các nền tảng Unix và Windows, trên các nền tảng di động (Android, iOS, BREW, Symbian, Windows Phone), trên các vi xử lý nhúng (như ARM và Rabbit, cho các ứng dụng như Lego MindStorms).

Khả năng nhúng

Có hệ thống API đơn giản và có những tài liệu Documented tốt, có thể dễ dàng tích hợp ngôn ngữ Lua vào trong các hệ thống viết bằng các loại ngôn ngữ khác. Dễ dàng sử dụng các thư viện của các ngôn ngữ khác trong Lua và dễ dàng dùng các thư viện của Lua trong các ứng dụng viết bằng ngôn ngữ khác, không chỉ là ngôn ngữ C hay C++, Java,… mà kể cả các loại ngôn ngữ kịch bản khác như Perl hay Ruby.

Ngôn ngữ Lua mạnh mẽ nhưng khá đơn giản

Ngôn ngữ Lua cung cấp những phương thức tổng quát để thực hiện các tính năng thay vì phải cung cấp trực tiếp. Đặc điểm cơ bản này giúp ngôn ngữ Lua nhỏ gọn về mặt cấu trúc mà vẫn dễ dàng mở rộng sang các hệ thống khác.

Thư viện phong phú

Source code của Lua chứa khoảng 23000 dòng code C. Trong một hệ thống Linux 64bit, bộ biên dịch Lua được xây dựng với tất cả các thư viện trong ngôn ngữ Lua chuẩn chiếm khoảng 242KB, và thư viện Lua thì chiếm khoảng 414KB. File Tarball của Lua 5.3.1, trong đó chứa cả Source code và Documentation, có dung lượng 276KB khi nén và 1.1MB khi giải nén hoàn thành.

Miễn phí

Là một ngôn ngữ mã nguồn mở và hoàn toàn miễn phí. Người sử dụng có thể tự do phát triển và sử dụng miễn phí ngay cả khi sử dụng với mục đích thương mại.

Đặc trưng của ngôn ngữ Lua

Tính mở rộng

• Người sử dụng không chỉ quan tâm đến Lua như là một ngôn ngữ mà còn là một công cụ dùng để xây dựng một ngôn ngữ.
• Những chương trình được viết bằng ngôn ngữ Lua được thiết kế từ đầu, sau này có thể mở rộng không chỉ bằng chính ngôn ngữ Lua còn cả ngôn ngữ C.
• Lua dễ dàng giao tiếp với ngôn ngữ C/C++ và những ngôn ngữ khác như: Fortran, Java, Ada, Smalltalk và thậm chí những ngôn ngữ Scripting khác.

Tính đơn giản

• Lua là một ngôn ngữ đơn giản và nhỏ. Nó có rất ít khái niệm, kiểu dữ liệu,… nhưng lại rất mạnh.
• Tính đơn giản của ngôn ngữ Lua rất dễ học và dễ tích hợp vào những chương trình lớn.
• Một chương trình đầy đủ của ngôn ngữ Lua bao gồm: mã nguồn, hướng dẫn, cộng với một vài thư viện nhị phân tương ứng với Platforms, có thể sắp xếp gọn trong một đĩa mềm.

Tính hiệu quả

• Chương trình được viết bằng ngôn ngữ Lua thực thi khá nhanh.
• Lua được đánh giá như một trong những ngôn ngữ nhanh nhất trong lĩnh vực của những ngôn ngữ Scripting.

Tính di chuyển

• Ngôn ngữ Lua không chỉ chạy tốt trên Windows và Unix. Lua còn chạy tốt trên mọi Platforms mà chúng ta biết đến như : NextStep, OS/2, PlayStation II (Sony), Mac OS-9 and OS X, BeOS, MS-DOS, IBM mainframes, EPOC, PalmOS, MCF5206eLITE Evaluation Board, RISC OS.
• Với cùng một mã nguồn có thể chạy trên nhiều môi trường khác nhau. Bởi vì Lua được cài đặt theo chuẩn ANSI C nên nếu có một ANSI compiler thì có thể compile Lua.

Tính “đa dạng thức”

• Ngôn ngữ Lua có cấu trúc đơn giản nhưng giải quyết được nhiều vấn đề phức tạp khác nhau, trong khi những ngôn ngữ khác có cấu trúc phức tạp nhưng chỉ giải quyết một vấn đề chuyên biệt.
• Ngôn ngữ Lua không có tính kế thừa nhưng cho phép tạo ra mối quan hệ đó với Metatable.
• Lua cho phép người lập trình tạo Namespaces, Class và những đặc tính liên quan khác sử dụng sự thi hành của Table.

Thư viện dễ thay đổi

• Có thể mở rộng các kiểu dữ liệu và các hàm của thư viện.
• Có bộ nhớ tự động nên không cần quan tâm ai là người cấp phát và giải phóng bộ nhớ hay là tràn bộ nhớ.
• Những hàm đặc biệt cho phép sự thể hiện của các tham số ở mức độ cao nên có thể tạo các hàm có nhiều chức năng hơn.
• Khi ghi chương trình Lua vào vi xử lý, do phần cứng bị hạn hẹp ta có thể vào trong thư viện của Lua để loại bỏ những hàm không cần thiết.

Tính thích hợp

• Sử dụng Lua để tích hợp vào trong chương trình ứng dụng của mình.
• Sử dụng trong CGILUA để xây dựng một trang web động.
• Sử dụng LuaOrb, cho việc truy cập những đối tượng CORBA.
• Sử dụng Lua-C API để tạo ra những hàm mới, kiểu dữ liệu mới, thay đổi cách hoạt động của một vài hệ thống ngôn ngữ, cấu hình Lua cho những phân vùng đặc biệt của chúng.

Table là kiểu dữ liệu “Mạnh”

• Tạo các key trong table rất đơn giản.
• Thay đổi cấu trúc và chỉ mục của table đã được tạo trước.
• Có thể sử dụng table như 1 mảng.
• Sử dụng vòng lặp trong table.
• Viết chương trình hướng đối tượng với table..
• Xây dựng những cấu trúc dữ liệu từ table.

Mở rộng các xử lý trên table bằng Metatable

• Mỗi table có thể là một Metatable.
• Mỗi table có 1 cặp key-value. Mỗi metatable có 1 cặp event-Metamethod. Một event ứng với 1 key trong table và Metamethod ứng với 1 value trong table. Mỗi Metatable có thể có 1 hoặc nhiều table và bạn có thể tính toán được trên Metatable dựa vào Metamethod.
• Metamethod giống như 1 hàm tính toán trong Metatable.

Những ưu điểm nổi bật của Lua

• Dễ đọc và dễ học.
• Nhỏ gọn : Toàn bộ phần mềm thông dịch của Lua cùng mã nguồn, tài liệu hướng dẫn và các ví dụ gọi gọn trong dung lượng 860KB.
• Nhanh: Tốc độ của Lua thuộc vào loại nhanh nhất trong số các ngôn ngữ thông dịch.
• Kết hợp tốt với các ngôn ngữ khác, chẳng hạn như là C.
• Đa nền tảng : Chạy trên hệ điều hành Windows, Unix, Linux, Mac OS X cùng nhiều hệ điều hành khác.
• Thư viện chương trình có một số tính năng tốt: xử lý chuỗi, coroutine.
• Là một trong những ngôn ngữ đang phát triển nhanh.

Đặc điểm kỹ thuật của Lua

• Lua là ngôn ngữ kiểu động. Các biến được sử dụng mà không cần khai báo trước. Biến trong ngôn ngữ Lua được mặc định là biến toàn cục.
• Lua là ngôn ngữ theo thiên hướng lập trình thủ tục. Tuy nhiên trong Lua hàm được coi là kiểu biến cơ bản (first-class variable), giống như lập trình hàm. Ngoài ra Lua còn có một cách khéo léo mô phỏng lập trình hướng đối tượng.
• Lua có cấu trúc dữ liệu rất gọn. Chỉ một kiểu số duy nhất (không phân biệt số nguyên, số thực). Kiểu dữ liệu phức hợp gồm một dạng là Table, tức là Hash-table, Associative Array hoặc Dictionary theo các cách gọi khác nhau.
• Từ một kiểu dữ liệu Table có thể sử dụng linh hoạt để biểu diễn các kiểu dữ liệu khác. Thật vậy, nếu như kiểu Table có dạng tổng quát là {khóa 1 : giá_trị 1,khóa 2: giá_trij2,…} thì đặt khóa1, khóa 2 bằng các số tự nhiên thì ta có kiểu mảng một chiều (kiểu dãy). Ngoài ra, với việc sử dụng Metatable, bạn có thể hình thành các phương thức bằng việc đưa tên hàm vào đóng vai trò của các khóa.

Cài đặt Lua

Về cơ bản, cài đặt Lua rất đơn giản. Để có thể bắt đầu bắt tay vào lập trình Lua, bạn chỉ cần có :

Bộ thông dịch Lua (Lua Interpreter)

Một chương trình nhỏ, nơi bạn có thể gõ trực tiếp các lệnh của Lua và thực thi chúng ngay lập tức. Lua Interpreter sẽ dừng thực thi một file Lua ngay khi nó bắt gặp lỗi trong file đó.

Bộ biên dịch Lua (Lua Complier)

Khi bạn muốn Extend Lua đến một ứng dụng hay ngôn ngữ khác, bạn sẽ cần phải có một bộ SDK (Software Development Kit), trong đó có bộ biên dịch (complier) tương thích với Lua.

Bộ text Editor

Để bắt đầu thực hiện viết mã code Lua. Hãy sử dụng bất kì Text Editor nào mà bạn cảm thấy quen thuộc. Tất cả đều có thể viết bằng ngôn ngữ Lua, từ Notepad hay Vim Hay Sublime.

Ngôn ngữ Lua mang nhiều ưu điểm như cú pháp đơn giản, cấu trúc rõ ràng, mã nguồn mở, miễn phí,… . Hy vọng DiziBrand đã mang đến những thông tin về ngôn ngữ Lua giúp bạn có thêm những sự lụa chọn về ngôn ngữ bạn sẽ theo đuổi trong tương lại.

Những câu hỏi thường gặp