函数/变量作用域（按值传递还是引用传递）？

Question

我对 Lua 的变量作用域和函数参数传递（值或引用）完全感到困惑。

请看下面的代码：

local a = 9        -- since it's define local, should not have func scope
local t = {4,6}    -- since it's define local, should not have func scope

function moda(a)
  a = 10           -- creates a global var?
end
function modt(t)
  t[1] = 7         -- create a global var?
  t[2] = 8
end

moda(a)
modt(t)
print(a)  -- print 9 (function does not modify the parent variable)
print(t[1]..t[2])  -- print 78 (some how modt is modifying the parent t var) 

因此，这种行为完全让我困惑。

• 这是否意味着表变量是按引用而非按值传递给函数的？

• 全局变量的创建如何与已定义的局部变量发生冲突？

  • modt 为什么能够修改表格，而 moda 却不能修改变量 a？

- frooyo

Answer 1

你猜对了，表变量是按引用传递的。引用Lua 5.1参考手册:

Lua有8种基本类型：nil、boolean、number、string、function、userdata、thread和table。 ....

表、函数、线程和（完整的）userdata值都是对象：变量实际上不包含这些值，只有对它们的引用。赋值、参数传递和函数返回总是操作对这些值的引用；这些操作并不意味着任何形式的复制。

所以nil、布尔值、数字和字符串是按值传递的。这恰好解释了你所观察到的行为。

- Bas Bossink

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这与按引用传递略有不同（请参见我的回答）。特别是对于function(x) x={} end的行为是不同的。 - Michael Anderson

所有内容都是传值，但某些类型（如表、函数、线程和（完整的）userdata 值）是引用。这些引用是按值传递的。 - Ethan

Answer 2

Lua的function、table、userdata和thread(协程)类型是通过引用传递的。其他类型则是通过值传递的。或者有些人喜欢这样说：所有类型都是按值传递的，但function、table、userdata和thread是引用类型。 string也是一种引用类型，但它是不可变的，只读的，并采用了复制-on-write策略 —— 它的行为就像一个值类型，但效率更高。

下面是具体情况：

local a = 9
local t = {4,6}

function moda(a)
  a = 10 -- sets 'a', which is a local introduced in the parameter list
end

function modt(t)
  t[1] = 7 -- modifies the table referred to by the local 't' introduced in the parameter list
  t[2] = 8
end

也许这会让你更清楚为什么事情会变成现在这样：

local a = 9
local t = {4,6}

function moda()
  a = 10 -- modifies the upvalue 'a'
end

function modt()
  t[1] = 7 -- modifies the table referred to by the upvalue 't'
  t[2] = 8
end

-- 'moda' and 'modt' are closures already containing 'a' and 't',
-- so we don't have to pass any parameters to modify those variables
moda()
modt()
print(a)  -- now print 10
print(t[1]..t[2])  -- still print 78

- jA_cOp

Answer 3

jA_cOp是正确的，他说：“所有类型都是按值传递的，但函数、表、用户数据和线程是引用类型。”

这与“表通过引用传递”之间的区别很重要。

在这种情况下，这没有任何区别，

function modt_1(x)
  x.foo = "bar"
end

结果：无论是“按引用传递表格”还是“按值传递表格，但表格是引用类型”，都将执行相同的操作：现在x的foo字段被设置为“bar”。

但对于这个函数来说，这会产生很大的区别。

function modt_2(x)
  x = {}
end

在这种情况下，按引用传递会导致参数被更改为空表。然而，在“按值传递，但它是引用类型”的情况下，一个新的表将局部绑定到x上，并且参数将保持不变。如果在lua中尝试这样做，你会发现这是第二种情况（值是引用）。

- Michael Anderson

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我发现一个很好的思考方式就是一切都是按值传递的。然而，有些类型只是引用。这些引用本身是按值传递的，这就是为什么你的例子不会改变“t”的原因。解释得很好 :) - Ethan

Answer 4

我不会重复Bas Bossink和jA_cOp在参考类型方面的回答，但是：

-- 因为它被定义为本地变量，所以不应该具有函数作用域

这是不正确的。在Lua中，变量是词法作用域，这意味着它们在代码块及其所有嵌套块中定义。 local创建一个新变量，仅限于语句所在的块中，块可以是函数体、缩进级别或文件。

这意味着每当您引用变量时，Lua将向上扫描，直到找到其中声明该变量为本地变量的代码块，如果没有这样的声明，则默认为全局作用域。

在这种情况下，a和t被声明为本地变量，但声明在全局作用域中，因此a和t是全局的；或者至多是当前文件的本地变量。

它们在函数内部不被重新声明为“local”，而是作为参数声明，具有相同的效果。如果它们不是函数参数，在函数体内的任何引用仍将指向外部变量。 lua-users.org上有一个关于范围教程的教程，其中包含一些示例，可能比我尝试解释更有帮助。Programming in Lua的章节也是一个好读物。

- Zecc

Answer 5

这是否意味着表变量是通过引用而不是值传递给函数的？

是的。

全局变量的创建如何与已定义的局部变量冲突？

它并没有。这可能是因为你有一个名为“t”的全局变量，并将其传递给一个名为“t”的参数的函数，但这两个“t”是不同的。如果你将参数重命名为其他名称，例如“q”，输出将完全相同。“modt（t）”之所以能够修改全局变量“t”，仅因为你是通过引用传递它的。例如，如果你调用“modt（{}）”，全局“t”将不受影响。

为什么modt能够修改表格，而moda不能修改变量？

因为参数是本地的。将参数命名为a类似于使用local a声明本地变量，除了明显的参数接收传递的值而常规的本地变量不接收。如果您的参数被称为z（或根本不存在），那么moda确实会修改全局的a。

- finnw