Lua

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Lua
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パラダイム マルチパラダイム
設計者 TeCGraf
最新リリース 5.2.3 / 2013年12月7日(4か月前) (2013-12-07
評価版リリース 5.3.0 work2 / 2014年03月21日(22日前) (2014-03-21
型付け ダック・タイピング
主な処理系 LuaLuaJITLLVM-LuaLua Alchemy
プラットフォーム クロスプラットフォーム
ライセンス MIT License
ウェブサイト www.lua.org
拡張子 lua
LuaJIT
作者 Mike Pall
最新版 2.0.3 / 2014年03月12日(31日前) (2014-03-12
プログラミング言語 C言語
対応OS LinuxWindowsMac OS X、*BSDなど
対応言語 Lua
サポート状況 開発中
ライセンス MIT License
公式サイト luajit.org
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Lua(ルア)は、リオデジャネイロカトリカ大学の情報工学科コンピュータグラフィックステクノロジーグループTeCGrafによって設計開発されたスクリプト言語である。

手続き型言語として、また、プロトタイプベースオブジェクト指向言語としても利用する事が出来、関数型言語、データ駆動型としての要素も併せ持っている。

Luaという名前は、ポルトガル語に由来する。

概要[編集]

Luaは、C言語のホストプログラムに組み込まれることを目的に設計されており、高速な動作と、高い移植性、組み込みの容易さが特徴である。いったんバイトコードにコンパイルされ、Lua VMで実行される。LuaJITThe Computer Language Benchmarks Game によると、変数に型のないスクリプト言語では最速の言語・処理系である[1]

TIOBE Programming Community Indexの2011年6月版では10番目に人気なプログラミング言語である[2]2007年に人気が急上昇した[3]。2009年2月の調査で、ゲーム開発者がイベントスクリプト等の内部処理に利用する言語として、最も利用例が多いと報告されるなど、近年はゲーム産業での利用が広がっている。[4]

MITライセンスのもと配布されているため商用プロダクトにも組み込みやすい点も高く評価されている。

特徴[編集]

Luaの特徴としては、汎用性が高いが比較的容易に実装が可能である、というものである。実際のところLuaは、オブジェクト指向などといった他の要素としての働きを明白にはサポートしていないが、サポートしていない範囲においても容易に拡張が可能である。また前述のような、動作の高速性や優れた移植性なども大きな特徴である。

文法的な特徴としては、Pascalによく似た構文を採用していること、コルーチン協調的マルチタスク)のサポート、数値型は整数浮動小数点数の区別がないこと、関数を変数として扱えることなどが挙げられる。

Luaはいわゆる汎用スクリプト言語であり、特定の用途に限定されない性質を持つが、同じく汎用スクリプト言語である PerlPythonRubyと比較して高速に動作する。これはLuaの理念である、簡素、高効率、高移植性を目指した実装の産物である。また、Luaにおけるテーブル(連想配列)の実装はかなり最適化されており、特にキーに数値のみを使用した場合は、単純な配列としてさらに高速に動作するようになる。

Lua 5.0以前はメモリ管理にマーク & スイープ方式のガベージコレクションが使用されていたが、Lua 5.1ではメモリ管理にインクリメンタル・ガベージコレクションが採用され、リアルタイム用途における性能の改善が図られている。なお、Pythonは参照カウント方式、Ruby は主にマーク・スイープ方式のガベージコレクションを採用しているが、ガベージコレクションの実装形態も Lua の高速動作および高リアルタイム性能に一役買っている。

また、Lua C++言語で記述されたホストプログラムへ組み込むための省力化ツールとして、 tolua++[5]Luabind[6]などが開発されている。

また、LuajというJava仮想マシン向けの実装もある。これは、Lua 5.1相当の仕様をJavaで実装しなおしたものであり、Javaのクラスからバインダ無しでインスタンスを生成したりメソッドを呼び出したりすることが可能である。

LuaJIT[編集]

LuaJITコンパイラである LuaJITがMike Pallにより開発されている。変数に型がないにもかかわらず、Javaよりも少し遅くなる程度の速度で動いている[1]静的単一代入などをつかった高度な最適化が行われている。

Lua言語自体は、変数が型がなかったり、連想配列と配列が同じ表記法・オブジェクトだったり、クラスベースオブジェクト指向言語ではない点などが、JavaScript と似ているが(JavaScriptプロトタイプベースLua はメタテーブルベース)、2009年頃からJITコンパイラを搭載して高速化したJavaScriptの処理系と比べても大きく速い[要出典][7]

Lua の歴史[編集]

Lua[編集]

LuaJIT[編集]

コード例[編集]

Lua からの関数呼び出し[編集]

Lua から C や C++ の関数を呼び出すためには以下の方法を用いることで可能になる。

int l_add(lua_State* L)
{
	int x = (int)lua_tonumber(L, 1); 	//第1引数
	int y = (int)lua_tonumber(L, 2); 	//第2引数
	lua_settop(L, 0); 			//スタックのクリア
	int ret = x + y; 			//演算
	lua_pushnumber(L, ret);			//返却値をプッシュ
	return 1;	
}

逆に、C、C++ から Lua 関数を呼び出す際にもスタック操作が必要となる:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <lua.h>
#include <lauxlib.h>
 
int main(void)
{
    lua_State *L = luaL_newstate(); //Lua VMの初期化
    if (luaL_dostring(L, "function foo (x,y) return x+y end")) { //Luaスクリプトとして function foo (x,y) return x+y end) を実行
        lua_close(L); // Lua VMを閉じる
        exit(EXIT_FAILURE); //エラーであれば終了
    }
 
    lua_getglobal(L, "foo"); //Luaのグローバルである「foo」をスタックに積む
    lua_pushinteger(L, 5);   //正数値の「5」をLuaスタックにプッシュ
    lua_pushinteger(L, 3);  //正数値の「3」をLuaスタックにプッシュ
    lua_call(L, 2, 1);       //関数を呼び出す
    printf("Result: %d\n", lua_tointeger(L, -1)); //結果を表示
    lua_close(L);
    return 0;
}

挿入ソート[編集]

a = {5, 3, 1, 4, 2}
for i = 2, #a do
    for j = i, 2, -1 do
        if a[j - 1] <= a[j] then break end
        a[j], a[j - 1] = a[j - 1], a[j]
    end
end

Luaを採用している製品[編集]

ゲーム[編集]

ゲーム以外[編集]

脚注[編集]

[ヘルプ]
  1. ^ a b x64 Ubuntu : Intel® Q6600® one core Computer Language Benchmarks Game
  2. ^ TIOBE Programming Community Index
  3. ^ The Lua Programming Language - TIOBE Software: The Coding Standards Company
  4. ^ Satori » The Engine Survey: General results
  5. ^ Ariel Manzur (2009年2月16日). “toLua++ - binding c/c++ code to lua” (英語). 2013年4月2日閲覧。 “MIT License
  6. ^ luabind” (英語). Products. Rasterbar Software (2007年4月1日). 2013年4月2日閲覧。 “MIT License
  7. ^ Lua LuaJIT ÷ JavaScript V8 − x64 Ubuntu : Intel® Q6600® one core Computer Language Benchmarks Game
  8. ^ 「FFXIV: 新生エオルゼア」プロデューサー吉田直樹氏インタビュー
  9. ^ darts/flow”. 2013年9月20日閲覧。
  10. ^ Components - OpenResty”. 2013年9月20日閲覧。
  11. ^ Osm2pgsql - OpenStreetMap Wiki”. 2013年9月20日閲覧。
  12. ^ TileMan”. 2013年9月20日閲覧。
  13. ^ Lua スクリプト機能”. ヤマハネットワーク周辺機器 技術情報ページ. ヤマハ株式会社 (2012年11月28日). 2013年3月28日閲覧。
  14. ^ ボーカロイドストアでAPIリファレンスを配布している。

関連書籍[編集]

関連項目[編集]

外部リンク[編集]