lua中module和require解析

前言

从Lua5.1版本开始，就对模块和包添加了新的支持，可以使用require和module来定义和使用模块和包。require用于使用模块，module用于建立模块。简单的说，一个模块就是一个程序库，能够经过require来加载。而后便获得了一个全局变量，表示一个table。这个table就像是一个命名空间，其内容就是模块中导出的全部东西，好比函数和常量，一个符合规范的模块还应使require返回这个table。

require函数

Lua提供了一个名为require的函数用来加载模块。要加载一个模块，只须要简单地调用require “<模块名>”就能够了。这个调用会返回一个由模块函数组成的table，而且还会定义一个包含该table的全局变量。可是，这些行为都是由模块完成的，而非require。因此，有些模块会选择返回其它值，或者具备其它的效果。那么require究竟是如何加载模块的呢？

首先，要加载一个模块，就必须的知道这个模块在哪里。知道了这个模块在哪里之后，才能进行正确的加载。当咱们写下require “mod”这样的代码之后，Lua是如何找这个mod的呢？

在搜索一个文件时，在windows上，不少都是根据windows的环境变量path来搜索，而require所使用的路径与传统的路径不一样，require采用的路径是一连串的模式，其中每项都是一种将模块名转换为文件名的方式。require会用模块名来替换每一个“？”，而后根据替换的结果来检查是否存在这样一个文件，若是不存在，就会尝试下一项。路径中的每一项都是以分号隔开，好比路径为如下字符串：
代码以下:

 ?;?.lua;c:\windows\?;/usr/local/lua/?/?.lua

那么，当咱们require “mod”时，就会尝试着打开如下文件：

mod
mod.lua
c:\windows\mod
/usr/local/lua/mod/mod.lua

能够看到，require函数只处理了分号和问好，其它的都是由路径本身定义的。在实际编程中，require用于搜索的Lua文件的路径存放在变量package.path中，在个人电脑上，print(package.path)会输出如下内容：

 ;.\?.lua;C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\lua\?.lua;C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\lua\?\init.lua;C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\?.lua;C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\?\init.lua;C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\lua\?.luac;.\?.lua;C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\lua\?.lua;C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\lua\?\init.lua;C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\?.lua;C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\?\init.lua;;D:\Game\5.1\lua\?.luac

若是require没法找到与模块名相符的Lua文件，那Lua就会开始找C程序库；这个的搜索地址为package.cpath对应的地址，在个人电脑上，print(package.cpath)会输出如下值：

 .\?.dll;.\?51.dll;C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\?.dll;C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\?51.dll;C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\clibs\?.dll;C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\clibs\?51.dll;C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\loadall.dll;C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\clibs\loadall.dll

当找到了这个文件之后，若是这个文件是一个Lua文件，它就经过loadfile来加载该文件；若是找到的是一个C程序库，就经过loadlib来加载。loadfile和loadlib都只是加载了代码，并无运行它们，为了运行代码，require会以模块名做为参数来调用这些代码。

若是lua文件和C程序库都找不到，怎么办？咱们试一下，随便require一个东西，好比：

 require "demo"
 no field package.preload['demo']
 no file '.\demo.lua'
 no file 'C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\lua\demo.lua'
 no file 'C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\lua\demo\init.lua'
 no file 'C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\demo.lua'
 no file 'C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\demo\init.lua'
 no file 'C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\lua\demo.luac'
 no file '.\demo.lua'
 no file 'C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\lua\demo.lua'
 no file 'C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\lua\demo\init.lua'
 no file 'C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\demo.lua'
 no file 'C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\demo\init.lua'
 no file 'D:\Game\5.1\lua\demo.luac'
 no file '.\demo.dll'
 no file '.\demo51.dll'
 no file 'C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\demo.dll'
 no file 'C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\demo51.dll'
 no file 'C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\clibs\demo.dll'
 no file 'C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\clibs\demo51.dll'
 no file 'C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\loadall.dll'
 no file 'C:\Program Files (x86)\Lua\5.1\clibs\loadall.dll'

找不到就会提示报错！

package.loaded是什么？

require会将返回值存储到table package.loaded中；若是加载器没有返回值，require就会返回table package.loaded中的值。能够看到，咱们上面的代码中，模块没有返回值，而是直接将模块名赋值给table package.loaded了。这说明什么，package.loaded这个table中保存了已经加载的全部模块。如今咱们就能够看看require究竟是如何加载的呢？

1.先判断package.loaded这个table中有没有对应模块的信息；
2.若是有，就直接返回对应的模块，再也不进行第二次加载；
3.若是没有，就加载，返回加载后的模块。

1.从require传入的参数中获取模块名；
2.创建一个空table；
3.在全局环境_G中添加模块名对应的字段，将空table赋值给这个字段；
4.在已经加载table中设置该模块；
5.设置环境变量。

就是这几步，在每个模块的定义以前都须要加上，是否是有点麻烦，在Lua5.1中提供了一个新函数module，它包括了以上这些步骤完成的功能。