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sskycd/LuaForge-Studio

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更新日志

1.4.0

  • 优化补全数据加载机制：检测到版本变更时自动重建补全数据缓存，确保代码补全与新版本一致
  • 优化应用启动流程

1.3.0

  • 增加 com.luaforge.studio.widget.textfield.MaterialTextField 组件

1.2.1

  • 增加 onActivityReenter 回调函数

Lua 扩展语法

1. 概述

本文档基于 Lua 5.5 的深度魔改版本，全面支持现代编程语言的语法特性。主要特性包括：

  • 增强型语法结构：支持 try-catch-finally 异常处理、switch-case 多分支、defer 延迟执行、when 条件分支、continue 跳转。
  • 现代化操作符：三元运算符、复合赋值、可选链、空值合并、管道运算符。
  • 函数式编程增强：Lambda 表达式（匿名函数）简洁语法。
  • 完整的特性组合：所有扩展语法可以无缝嵌套使用。

2. 词法扩展

2.1 新增操作符

符号 等价于/描述 说明
? : if-else 三元 条件运算符 (cond) ? true_expr : false_expr
?. 安全访问 可选链操作符，避免 nil 报错
?? 空值合并 左侧为 nil 时返回右侧值
` >` 管道操作符
! not 逻辑非
!= ~= 不等于
&& and 逻辑与
` `
$ local 局部变量声明缩写
@ :: 标签声明（用于 goto）

2.2 复合赋值

支持完整的 C 风格复合赋值操作符：

操作符 示例 等价于
+= a += 5 a = a + 5
-= a -= 3 a = a - 3
*= a *= 2 a = a * 2
/= a /= 4 a = a / 4
//= a //= 2 a = a // 2
%= a %= 3 a = a % 3
^= a ^= 2 a = a ^ 2
..= s ..= "x" s = s .. "x"
&= bits &= mask bits = bits & mask
` =` `flags
<<= a <<= 2 a = a << 2
>>= a >>= 1 a = a >> 1

示例代码：

$ counter = 10
counter += 5      -- 15
counter *= 2      -- 30

$ message = "Hello"
message ..= " World"  -- "Hello World"

$ flags = 0b1100
flags &= 0b1010   -- 0b1000

3. 语法扩展

3.1 三元运算符

简洁的条件表达式，支持嵌套使用。

语法格式：

(condition) ? true_expression : false_expression

示例代码：

$ age = 18
$ status = (age >= 18) ? "adult" : "minor"
print(status)  -- adult

-- 嵌套使用
$ score = 85
$ grade = score >= 90 ? "A" : score >= 80 ? "B" : "C"
print(grade)  -- B

3.2 可选链

安全访问嵌套对象属性，避免因中间值为 nil 而抛出错误。

语法格式：

obj?.field          -- 安全访问字段
obj?.[index]        -- 安全访问数组元素
obj?.method?()      -- 安全调用方法

示例代码：

$ user = {
  profile = {
    name = "Alice",
    settings = { theme = "dark" }
  }
}

print(user?.profile?.name)          -- Alice
print(user?.profile?.address?.city) -- nil（不会报错）
print(user?.nonexist?.field)        -- nil

-- 与空值合并结合使用
$ city = user?.profile?.address?.city ?? "unknown"
print(city)  -- unknown

3.3 空值合并

当左侧值为 nil 时返回右侧值，否则返回左侧值。

语法格式：

value ?? default_value

示例代码：

$ name = nil
$ display = name ?? "Anonymous"  -- "Anonymous"

$ count = 0
$ result = count ?? 100          -- 0（0 不是 nil）

$ a = nil; $ b = nil; $ c = 42
$ value = a ?? b ?? c ?? 0       -- 42

3.4 Lambda 表达式

简洁的匿名函数定义语法，支持多种写法。

语法格式：

\参数列表 -> 表达式                 -- 单表达式自动返回
\参数列表 => 语句块                 -- 多语句需显式 return
lambda 参数列表 -> 表达式           -- 完整写法

示例代码：

-- 基础用法
$ add = \x, y -> x + y
print(add(3, 5))  -- 8

$ square = \x -> x * x
print(square(4))  -- 16

-- 多语句块
$ complex = \x, y -> do
  $ temp = x + y
  return temp * 2
end

-- 闭包
$ factor = 3
$ multiplier = \x -> x * factor
print(multiplier(5))  -- 15

-- 高阶函数
$ make_adder = \n -> \x -> x + n
$ add5 = make_adder(5)
print(add5(10))  -- 15

-- 与管道结合
$ numbers = {1, 2, 3, 4, 5}
$ doubled = map(numbers, \x -> x * 2)

3.5 管道运算符

将值从左到右传递通过一系列函数，提高代码可读性。

语法格式：

value |> function1 |> function2 |> function3

示例代码：

$ double = \x -> x * 2
$ add1 = \x -> x + 1
$ square = \x -> x * x

$ result = 5 |> double |> add1 |> square
print(result)  -- ((5*2)+1)^2 = 121

-- 与三元结合
$ value = (x > 0) ? x : 0 |> double |> add1

-- 与可选链结合
$ user = { score = 80 }
$ level = user?.score |> \s -> s >= 60 ? "pass" : "fail"

3.6 Try-Catch-Finally

完整的异常处理机制，支持错误捕获和资源清理。

语法格式：

try
  -- 可能抛出错误的代码
  error("something wrong")
catch (error_variable)
  -- 错误处理代码
finally
  -- 无论是否出错都会执行的清理代码
end

示例代码：

-- 基础用法
try
  $ file = io.open("data.txt", "r")
  $ content = file:read("*a")
  print(content)
catch (err)
  print("Error reading file:", err)
finally
  if file then file:close() end
end

-- 嵌套使用
try
  print("Outer try")
  try
    error("inner error")
  catch (e)
    print("Inner catch:", e)
    error("rethrown")
  finally
    print("Inner finally")
  end
catch (e)
  print("Outer catch:", e)
finally
  print("Outer finally")
end

-- 与 return 结合
function test()
  try
    return "from try"
  catch (e)
    return "from catch"
  finally
    print("finally runs before return")
  end
end

3.7 Switch-Case 语句

多分支选择结构，支持多值匹配。

语法格式：

switch expression do
  case value1 then
    -- 代码块
  case value2, value3 then
    -- 多值匹配
  default
    -- 默认分支
end

示例代码：

$ command = "start"

switch command do
  case "start", "run" then
    print("Starting...")
    -- 执行启动逻辑
  case "stop", "halt" then
    print("Stopping...")
  case "restart" then
    print("Restarting...")
  default
    print("Unknown command:", command)
end

-- 数值匹配
$ score = 85
switch math.floor(score / 10) do
  case 9, 10 then
    print("Grade A")
  case 8 then
    print("Grade B")
  case 7 then
    print("Grade C")
  default
    print("Grade D")
end

3.8 Defer 语句

延迟执行，在作用域结束时自动运行，常用于资源释放。

语法格式：

defer statement end

示例代码：

function processFile(filename)
  $ file = io.open(filename, "r")
  defer file:close() end
  
  -- 无论发生什么，file:close() 都会在函数退出前执行
  $ data = file:read("*a")
  if #data == 0 then
    return nil  -- defer 仍会执行
  end
  return process(data)
end

-- 多个 defer 按后进先出顺序执行
function test()
  defer print("first") end
  defer print("second") end
  defer print("third") end
  print("body")
end
-- 输出顺序: body, third, second, first

-- 在块中使用
do
  $ resource = acquire()
  defer release(resource) end
  -- 使用资源
end  -- 退出块时自动释放

3.9 When 语句

简洁的条件分支，类似多路 if-elseif。

语法格式：

when condition1 then
  -- 代码块
case condition2 then
  -- 代码块
else
  -- 默认分支
end

示例代码：

$ temperature = 25

when temperature > 30 then
  print("Hot")
case temperature > 20 then
  print("Warm")
case temperature > 10 then
  print("Cool")
else
  print("Cold")
end

-- 与逻辑操作符结合
$ age = 25
$ hasLicense = true

when age >= 18 && hasLicense then
  print("Can drive")
case age >= 18 && !hasLicense then
  print("Need license")
else
  print("Too young")
end

3.10 Continue 语句

跳过当前循环迭代，进入下一次循环。

语法格式：

continue  -- 在 for, while, repeat 循环中使用

示例代码：

-- for 循环
for i = 1, 10 do
  if i % 2 == 0 then
    continue  -- 跳过偶数
  end
  print("odd:", i)  -- 输出 1,3,5,7,9
end

-- while 循环
$ i = 0
while i < 10 do
  i = i + 1
  if i == 5 then
    continue  -- 跳过 5
  end
  print(i)  -- 输出 1,2,3,4,6,7,8,9,10
end

-- repeat 循环
$ j = 0
repeat
  j = j + 1
  if j == 3 then
    continue
  end
  print(j)  -- 输出 1,2,4,5
until j >= 5

-- 嵌套循环
for i = 1, 3 do
  for j = 1, 3 do
    if j == 2 then
      continue  -- 只跳过内层循环的当前迭代
    end
    print(i, j)
  end
end

3.11 局部声明缩写

使用 $ 快速声明局部变量。

语法格式：

$ variable = value
$ var1, var2 = value1, value2

示例代码：

$ name = "Lua"
$ x, y = 10, 20
$ result = x + y

-- 与三元结合
$ max = (x > y) ? x : y

-- 在块中使用
do
  $ temp = calculate()
  print(temp)
end
-- temp 在这里不可访问

3.12 标签与 Goto

使用 @ 声明标签，支持 goto 跳转。

语法格式：

@label@  -- 标签声明
goto label

示例代码：

-- 循环模拟
$ count = 1
@start@
print("count:", count)
count = count + 1
if count <= 3 then
  goto start
end

-- 错误处理
$ success, err = pcall(function()
  if some_condition then
    goto error_handler
  end
  -- 正常逻辑
  return
  @error_handler@
  print("Error occurred")
end)

4. 特性组合使用

所有扩展语法可以无缝组合，实现简洁而强大的代码。

4.1 综合示例

-- 复杂数据处理管道
$ processUserData = \data -> do
  try
    $ result = data?.users
      ?.[0]
      ?.profile
      ?.name ?? "anonymous"
      |> upper
      |> \name -> name .. " (" .. (data?.version ?? 1) .. ")"
    
    $ counter = 0
    counter += (result != "anonymous") ? 10 : 0
    
    when counter > 5 then
      print("High priority user")
    case counter > 0 then
      print("Normal user")
    else
      print("Anonymous user")
    end
    
    return result
  catch (e)
    return "error: " .. e
  finally
    print("Processing completed")
  end
end

-- 资源管理
function safeFileOperation(filename, operation)
  $ file = io.open(filename, "r")
  if !file then
    return nil, "Cannot open file"
  end
  defer file:close() end
  
  $ content = file:read("*a")
  $ result = content 
    |> operation 
    |> \r -> r ?? "no result"
  
  return result
end

-- 状态机
$ state = "initial"
while true do
  when state == "initial" then
    print("Initializing...")
    state = "running"
  case state == "running" then
    print("Running...")
    state = (counter++ > 10) ? "finished" : "running"
  case state == "finished" then
    print("Finished")
    break
  else
    print("Unknown state:", state)
    break
  end
end

-- 错误处理与清理
try
  $ conn = createConnection()
  defer conn:close() end
  
  $ data = conn:query("SELECT * FROM users")
  $ processed = data 
    |> filter(\u -> u.age > 18)
    |> map(\u -> {
      name = u.name |> upper,
      adult = true
    })
  
  switch #processed do
    case 0 then
      print("No adult users")
    case 1 then
      print("One adult user:", processed[1].name)
    default
      print("Multiple adult users:", #processed)
  end
catch (err)
  print("Database error:", err)
finally
  print("Database operation completed")
end

5. 完整特性列表

特性类别 具体特性 语法示例
条件表达式 三元运算符 (a>b) ? a : b
空值合并 value ?? default
可选链 obj?.field?.[index]
赋值操作 复合赋值 `+= -= *= /= //= %= ^= ..= &=
逻辑操作 逻辑非 !condition
不等于 a != b
逻辑与 a && b
逻辑或 `a
函数式编程 Lambda \x,y -> x+y
管道 `value
异常处理 Try-Catch-Finally try ... catch(e) ... finally ... end
控制流 Switch-Case switch x do case v: ... default ... end
When when c1 then ... case c2 then ... else ... end
Continue continue
资源管理 Defer defer cleanup() end
语法糖 局部声明 $ var = value
标签 @label@

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