# Lua (linguagem de programação)

Lua é uma linguagem de programação interpretada, de script em alto nível, com tipagem dinâmica e multiparadigma, reflexiva e leve, projetada por Tecgraf da PUC-Rio em 1993 para expandir aplicações em geral, de forma extensível (que une partes de um programa feitas em mais de uma linguagem), para prototipagem e para ser embarcada em softwares complexos, como jogos. Assemelha-se com Python, Ruby e Icon, entre outras.
Lua foi criada por um time de desenvolvedores do Tecgraf da PUC-Rio, a princípio, para ser usada em um projeto da Petrobras. Devido à sua eficiência, clareza e facilidade de aprendizado, passou a ser usada em diversos ramos da programação, como no desenvolvimento de jogos (Blizzard Entertainment, por exemplo, usou a linguagem no jogo World of Warcraft), controle de robôs, processamento de texto, etc. Também é frequentemente usada como uma linguagem de propósito geral.
Lua combina programação procedural com poderosas construções para descrição de dados, baseadas em tabelas associativas e semântica extensível. É tipada dinamicamente, interpretada a partir de bytecodes, e tem gerenciamento automático de memória com coleta de lixo. Essas características fazem de Lua uma linguagem ideal para configuração, automação (scripting) e prototipagem rápida.

## História

Lua foi criada em 1993 por Roberto Ierusalimschy, Luiz Henrique de Figueiredo e Waldemar Celes, membros do Computer Graphics Technology Group na PUC-Rio, a Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, no Brasil. Versões de Lua antes da versão 5.0 foram liberadas sob uma licença similar à licença BSD. A partir da versão 5.0, Lua foi licenciada sob a licença MIT.
Alguns de seus parentes mais próximos são o Icon, por sua concepção, e Python, por sua facilidade de utilização por não programadores. Em um artigo publicado no Dr. Dobb's Journal, os criadores de Lua também afirmam que Lisp e Scheme foram uma grande influência na decisão de desenvolver a tabela como a principal estrutura de dados de Lua. Lua tem sido usada em várias aplicações, tanto comerciais como não comerciais.
O primeiro projeto utilizando a linguagem em jogos foi em 1997 quando a LucasArts a utilizou como linguagem de script no jogo Grim Fandango.
Em 2008 nasceu uma das engines mais famosas de Lua (Corona SDK). Em 2009 nasceu o Love2D, uma engine para jogos 2d.

## Características

Lua é normalmente descrita como uma linguagem de múltiplos paradigmas, oferecendo um pequeno conjunto de características gerais que podem ser estendidas para encaixar diferentes tipos de problemas, em vez de fornecer uma especificação mais complexa e rígida para combinar com um único paradigma. Lua, por exemplo, não contém apoio explícito à herança, mas permite que ela seja executada com relativa facilidade com metatables. Do mesmo modo, Lua permite que programadores quando implementam nomes, classes, e outras funções, empreguem poderosas técnicas de programação funcional e completos escopos lexicais.
Lua é uma linguagem que suporta apenas um pequeno número de estruturas, tais como dados atômicos, valores booleanos, números (dupla precisão em ponto flutuante por padrão), e strings. As estruturas de dados comuns, tais como matrizes, conjuntos, tabelas, listas, e registros podem ser representados por meio de Lua. Lua não foi construída com suporte para programação orientada a objeto.

## Sintaxe e semântica

Esta seção descreve o vocabulário, aspectos sintáticos e semânticos de Lua. Em outras palavras, esta seção descreve quais itens de vocabulário são válidos, como combiná-los e o que significam. A estrutura da linguagem será explicada usando a notação BNF estendida usual, onde {a} representa zero ou mais a, e [a] representa um a opcional. Os não terminais são exibidos como não terminais, as palavras-chave são exibidas como kword e outros símbolos de terminal são exibidos como "=". A sintaxe Lua completa pode ser encontrada em §8 no final deste manual.

### Convenções léxicas

Em Lua, um nome (também chamado de identificador) pode ser qualquer string de letras, números e sublinhados que não comece com um número. Esta definição é consistente com a definição de nomes na maioria dos idiomas. A definição da letra depende do idioma (local): o idioma atual considera qualquer caractere da letra a ser usado como um identificador. Os identificadores são usados para nomear variáveis e campos de tabela.
As seguintes palavras-chave são reservadas e não podem ser usadas como nomes: :
| and | break | do | else | elseif | |
| end | false | for | function | if | |
| in | local | nil | not | or | |
| repeat | return | then | true | until | while |
Lua é uma linguagem que diferencia maiúsculas de minúsculas: and é uma palavra reservada, mas And e AND são dois nomes válidos diferentes. Por convenção, nomes que começam com sublinhado e letras maiúsculas (como _VERSION) são reservados para variáveis ​​globais internas usadas por Lua.
As seguintes cadeias denotam outros itens léxicos: :

## Sintaxe e exemplos

O Programa Olá Mundo pode ser escrito da seguinte forma:

### Funções

A função fatorial recursiva:
O cálculo dos n primeiros números perfeitos:
O tratamento das funções como variáveis de primeira classe é mostrado no exemplo a seguir, onde o comportamento da função “print” é modificado:
Qualquer chamada da função “print” agora será executada através da nova função, e graças ao escopo léxico de Lua, a função “print” antiga só será acessível pelo nova.
Lua também suporta funções closure, como demonstrado abaixo:
Um novo “closure” é criado para a variável x cada vez que a função “makeaddfunc” é chamada, de modo que a função anônima a ser retornada sempre irá acessar seu próprio parâmetro x. O “closure” é gerenciado pelo coletor de lixo (garbage collector) da linguagem, tal como qualquer outro objeto.
As funções em Lua são apenas uma categoria de variáveis. Elas podem ser definidas, também, como se fosse uma:
Ou podem estar dentro de tabelas:

### Estruturas de repetição

O programa Lua fornece 4 tipos diferentes de loops: while, repeat (similar ao do while de outras linguagens), for e o loop genérico. Suas respectivas sintaxes são demonstradas abaixo:
Em relação ao laço genérico, ele irá atuar sobre cada par de dados presente na tabela. Esse tipo de laço é semelhante ao que encontramos em Python.
A seguir, um exemplo simples de utilização:

## Tabelas

As tabelas são as estruturas de dados mais importantes (e, por concepção, a única estrutura de dados complexas) em Lua, e são a base de todos os tipos de dados possíveis na linguagem. Por meio da utilização de tabelas podemos simular vetores, matrizes, estruturas, objetos, etc.
A tabela é um conjunto de chaves e pares de dados também conhecido como hashed heterogeneous associative array', onde os dados são referenciados por chave. A chave (índice) pode ser de qualquer tipo de dado exceto nulo. Um inteiro com chave valor 1 é considerada distinta da chave de uma string "1".
As tabelas são criadas usando a seguinte sintaxe:
Tabelas sempre são passadas por referência:

### Tabelas como vetor

Ao se criar uma tabela, os dados inseridos nela ganham automaticamente um índice numérico para identificá-los. Porém, ao contrário de outras linguagens de programação, o primeiro índice recebe o valor de 1, e não 0.
A seguir, um exemplo de como é possível simular a utilização de um vetor utilizando uma tabela em Lua:

### Tabelas como estrutura

As tabelas são frequentemente utilizadas como estruturas, utilizando strings como chaves, porque este tipo de uso é muito comum, e Lua apresenta uma sintaxe especial para acessar esses tipos de domínios. Exemplo:
Exemplo de um vetor de estruturas:

### Tabela como matriz

Exemplo de tabela simulando uma simples matriz:

### Tabelas e orientação a objetos

Apesar da Lua não possuir os conceitos de orientação a objetos, é possível utilizar esse paradigma através de dois recursos da linguagem: first-class functions e tabelas. Ao colocar funções e dados relacionados em uma tabela, criamos um objeto.
O conceito de herança também pode ser implementado utilizando metatables, pedindo para o objeto buscar métodos/atributos não existentes em objetos pais.
A seguir, como exemplo, será criado um objeto vetor, utilizando a sintaxe facilitada que a linguagem nos oferece para a orientação a objetos:
Um outro exemplo de construção de classe e programação orientada a objetos pode ser observada abaixo.
Lua consegue ser flexível, intuitiva e dinâmica o suficiente para suportar quase qualquer conceito existente nativamente em outras linguagens por meio das metatables, mesmo que o conceito não esteja descrito nativamente na linguagem.

### Metatables

Uma característica essencial de Lua é a semântica Extensível, e o conceito de “metatables” permite que as tabelas Lua sejam personalizadas em poderosas e exclusivas formas. O exemplo a seguir mostra uma tabela “infinita”. Para qualquer valor “n”, “fibs [n]” dará o enésimo número Fibonacci usando programação dinâmica.

## Projetos que utilizam Lua

Em 2013, a Wikimedia Foundation começou a utilizar a linguagem nas predefinições.

### Projetos

* Adobe Photoshop Lightroom
* Celestia
* Cheat Engine
* ClanLib
* CryEngine 3
* Corona SDK
* Damn Small Linux
* Ginga
* Kepler (software)
* lighttpd
* Liquid Feedback
* MinGW
* Monotone
* Nmap
* PlayStation Home

### Jogos

Exemplos de empresas que desenvolveram jogos usando a linguagem Lua: LucasArts, Croteam, BioWare, Microsoft, Relic Entertainment, Absolute Studios, Monkeystone Games, Blizzard, SNKPlaymore, Facepunch Studios, KOG.
* Angry Birds
* Baldur's Gate
* The Battle for Wesnoth
* Civilization V
* Counter-Strike Online / Counter-Strike Nexon: Zombies
* Dark Souls II
* Escape from Monkey Island
* Fable II
* Far Cry
* FlyFF
* Freeciv
* Freelancer
* Garry's Mod
* Grand Chase
* Grim Fandango
* Impossible Creatures
* Lego Universe
* MapleStory
* MDK2
* Monopoly Tycoon
* Multi Theft Auto
* Psychonauts
* Ragnarok Online
* Project Zomboid
* Roblox
* Street Fighter IV
* The King of Fighters XIII
* OpenTibia
* Transformice
* The Talos Principle
* World of Warcraft