Зачем нам такой встраиваемый язык программирования, как Lua?

Поскольку вы обозначили вопрос Как "Lua", я дам вам ответ в контексте этого языка.

Введение

Lua написан на языке C (почти полностью совместим со стандартом C89; несовместимые функции могут быть легко отключены, если это необходимо, с помощью переключателей времени компиляции) и был разработан, чтобы быть легко интегрированным с кодом C. В контексте Lua "интегрированный" означает две различные, но связанные между собой вещи:

1. Вы можете легко написать C-код, который может использоваться в качестве библиотеки кодом Lua. Интеграция достигается либо статическим, либо динамическим связыванием кода C с кодом Lua engine. Затем на связанную библиотеку можно ссылаться в коде Lua с помощью функции Lua require.

2. Механизм Lua может быть легко встроен в приложение на языке Си, т. е. связан (опять же статически или динамически) с кодом приложения на языке Си. Затем приложение C может взаимодействовать с кодом Lua с помощью интерфейса программирования приложений Lua C (Lua C-API) .

Примечание: это можно сделать, приложив немного больше усилий, также с помощью приложения C++.

Преимущества встраивания Lua-движка

Если ваше приложение на языке Си внедряет Lua, многие, если не большинство, операции могут быть делегированы движку Lua, то есть либо коду, написанному с использованием функций C-API, либо, еще лучше, коду Lua. Код Lua может быть встроен в виде строк C внутри вашего кода C или сохранен в виде внешних скриптов Lua.

Имея часть вашего логика кода, реализованная с использованием Lua-кода, имеет ряд преимуществ:

• Lua проще (менее сложно) изучать и использовать, чем C, и он гораздо более высокоуровневый. Он поддерживает мощные абстракции, такие как замыкание функций и ориентация объектов (особым образом, используя таблицы Lua и метаметоды ).

• Lua-динамический язык: он не требует "оффлайновой" компиляции. Вы можете изменить текст вашего сценария Lua, и это все, что вам нужно для изменения вашего сценария Lua. поведение приложения (не требуется дополнительных шагов компиляции+связывания). Это упрощает разработку и отладку приложений.

• Lua-более безопасный язык, чем C: действительно трудно написать код Lua, который демонстрирует неопределенное поведение, как это предполагается в контексте C / C++. Если Lua-скрипта не удается, это не "громко". Кроме того, Lua поддерживает механизм исключений (хотя и с другим синтаксисом, чем C++) , который может быть использован для реализации управления ошибками гораздо проще по сравнению с С.

• Lua, как и большинство динамических языков, - это собранный мусор. Это означает, что программист избавлен от необходимости вручную управлять динамической памятью, которая является основной причиной ошибок, утечек, нестабильности и лазеек безопасности в языках, где отсутствует сборка мусора.

• Lua может "есть свою собственную собачью еду", то есть вы можете построить строку во время выполнения (даже в самом Lua), и если это допустимый код Lua, ваша программа может выполнить его на лету. Это уже что-то не часто встречается даже в других динамических языках (все-таки это не Лисп, но он становится ближе и с гораздо более читаемым синтаксисом). Это позволяет Lua-скриптам:

  • Используйте мощные текстовые методы метапрограммирования, где код Lua может генерировать другой код Lua и выполнять его на лету;

  • Легко реализовать доменные языки (DSL); код Lua может загружать во время выполнения другой код Lua, созданный таким образом, чтобы отражать конкретный проблемный домен в которой он используется (синтаксис Lua прост, но достаточно гибок, чтобы позволить такие вещи);

  • Легко использовать в качестве языка конфигурации: ваше приложение (написанное на смеси C и Lua) может использовать некоторые файлы lua в качестве файлов конфигурации без необходимости создавать специальный синтаксический анализатор для определенного формата файла конфигурации. Поэтому вам не нужно разбирать *.properties, *.csv, *.ini, или какой другой формат вы бы выбрали, если бы у вас не было возможности использовать файлы Lua для этого цель.

• Lua engine обладает очень малым объемом памяти (несколько сотен кбайт), обладая мощными возможностями. С очень небольшим количеством строк кода C и кучей файлов Lua вы можете создать полное приложение, которое в противном случае потребовало бы тысячи строк кода C. Стандартный автономный интерпретатор Lua можно рассматривать как простой пример встраивания Lua в приложение C!

• Lua имеет очень либеральную лицензию с открытым исходным кодом , которая позволяет использовать его даже в коммерческих приложениях без особых хлопот. Это также позволяет модификацииего исходного кода адаптировать его к особым потребностям.

• Небольшой объем памяти и легко настраиваемые источники C делают Lua идеальным кандидатом для переноса его на встроенные системы или небольшие микрокомпьютерные системы (микроконтроллеры и т. д.). Многие части стандартных распределений Lua могут быть удалены, уменьшая ядро Lua двигателя в диапазоне ~100 кб.