Lua

루아 Lua
<colbgcolor=#fff,#1f2023><colcolor=#000080> 최초 공개	1993년
개발	호베르투 예루잘링스키 외 2명
안정화 최신 버전	5.4.6 - 2024년 3월 2일

1. 개요

#!syntax lua
print("Hello, world!")

#!syntax lua
io.write("Hello, world!")

2. 언어적 특징

2.1. 가벼움

2.2. 문법적 특징

• 기본적인 자료형은 #!syntax lua nil, boolean, number, string, function, table, userdata, thread로 8가지가 있다.
• 널 값을 타언어에서는 null로 쓰지만 Lua에서는 nil로 써야 한다.
• 진리값은 boolean 타입일때 true는 참, false는 거짓이다. boolean 타입이 아닐 경우 nil이 거짓이고 나머지는 모두 참이다. 그래서 C언어와는 달리 0도 참이다. 쉽게 말해 false와 nil만 거짓이다.
• ==의 반대 연산자로 보통은 !=, <>등을 많이 사용하는데, Lua에서는 ~=를 쓴다.
• 논리연산자도 타 언어에서 !, &&, || 등을 사용하는데 lua에서는 단어 그대로 not, and, or로 쓴다.
• bitwise 연산자는 Lua 5.3에서 추가되었다. &, |, ~(이항 비트 XOR), >>, <<, ~(단항 비트 NOT)
• ^가 xor 관련이 아닌 pow, 즉 거듭제곱이다.
• A+=B 같은 복합 대입 연산자는 지원하지 않으며 무조건 A = A + B처럼 작성해야 한다.[5]
• 문자열 합치기는 A..B이다.
• self라는 예약어 아닌 예약어가 존재한다.예약어(reserved keywords)로 분류되지는 않지만, 콜론을 사용한 함수 호출시에 self 변수를 다른 OOP 언어에서 제공하는 this나 self 변수처럼 함수 안에서 사용이 가능하다.
• 반복 제어문에 continue가 없지만 대신 goto가 있어서 비슷하게 만들어낼 수 있다.[6]
• 인덱스가 1부터 시작한다.
• 함수가 일급객체다. 예컨대, 함수를 만들어 변수에 대입하는 방식으로 작성이 가능하다. function(argument) return argument end 같이 한 줄로 쓸 수 있다.
• 기본 자료형에 thread 타입이 있으나, 실제로는 coroutine이다.
• 문자열 패턴 매칭이라는, 정규 표현식과 유사한 기능을 지원한다. 다만, 정규 표현식과 다르고 기능도 훨씬 단순하다. Lua 창시자가 직접 만든 라이브러리 LPeg가 사실상 표준 패턴 매칭 라이브러리다.
• 다른 언어들과는 달리 삼항 조건 연산자 (condition ? exprIfTrue : exprIfFalse) 를 지원하지 않는다. condition and exprIfTrue or exprIfFalse 표현으로 대체 가능하다. 정확히는 exprIfTrue가 참이라는 보장이 있어야 대체 가능하다.
• Lua의 한 줄 주석은 --Hello, World!처럼 --(문자) 형식으로 적는다.
• Lua의 여러 줄 주석은 --[[문자]]-- 형식으로 대괄호 2개를 붙여 적는다.

2.3. 테이블

#!syntax lua
local Table = {2, 5, "s", true, false, a = 2, {2,4,f = 2}, "g"}

2.4. 함수형 프로그래밍

3. 문법

3.1. 변수

3.2. 테이블

#!syntax lua
local t = {2,3,4}
print(#t) -- #t = t의 길이

#!syntax lua
local t = {1,2,4,5}
for i=1, #t do
    print(t[i])
end

#!syntax lua
local t = {10,20,40,50}
for i, v in pairs(t) do
    print("t[" .. i .. "]=" .. v) -- 문자열 합치기 연산자 '..'
end

#!syntax lua
local t = {}
local mt = {}
setmetatable(t, mt)

#!syntax lua
local t = setmetatable({}, {
    __index = function(self)
        return "없네요"
    end
})
print(t.aff)

#!syntax lua
local t1 = setmetatable({v = 5}, {
    __add = function(a,b)
        return a.v + b.v
    end
})
local t2 = {v = 1}
print(t1+t2)

4. 파편화

4.1. LuaJIT

5. 파생 언어

• luau: Roblox에서 만든 언어. Lua 5.1을 기반으로 이후에 여러 가지 기능이 추가되었으며, 타입 시스템과 복합 연산자(*=, +=, ....) 그리고 여러가지 함수와 문법개조, 문법 추가 등 많은것들이 추가 되었다.
• ravi: Lua 5.3에 JIT 컴파일과 타입 기능을 제공하는 언어.
• teal: Lua에 타입을 추가한 언어.
• terra: 타입 시스템이 추가되었으며, 메타 프로그래밍에 중점을 두었다고 한다.
• Nelua: Lua의 문법을 기반으로 한 시스템 프로그래밍 언어. C를 거쳐 기계어로 컴파일된다.

• typescript to lua: TypeScript를 Lua로.
• moonscript
• fennel: LISP 문법을 차용하였다.

6. 다른 언어들과 비교

6.1. Python과의 비교

6.2. JavaScript와의 비교

7. 용도

• Lua를 내포할 경우에 C/C++ 프로그램 개발 과정에서 리컴파일이나 리로딩없이 바로 설정 변화를 적용할 수 있게 되는 점 때문에 특히 게임업계에서 많이 쓰인다.
• 개발의 편의를 위해서 Lua를 내부적으로 활용하는 일 이외에도, 아예 게임 코드를 Lua로 작성하는 경우도 있다. 예를 들면 RPG 게임 등에서 개별 NPC의 AI나 기타 행동 정의를 위한 스크립트로도 쓰이고 있다.
• API를 유저들에게 공개하여 MOD 제작이나 게임의 커스텀 UI 설정 스크립트 언어로 쓰이기도 한다.

7.1. 실제 사용 예

7.1.1. 게임

• 고전 게임인 원숭이 섬 시리즈의 개발 언어가 2000년에 SCUMM에서 Lua로 변경되면서, 게임 내에 자주 등장하는 술집인 SCUMM bar가 Lua bar로 개명된 것은 유명한 개그이다. Lua가 프로그래머들, 특히 게임 프로그래머들 사이에서 인기를 끌게 된 시작점이다.
• 2004년에는 월드 오브 워크래프트에서 Lua를 통해 유저들이 UI를 직접 제작할 수 있게 되면서 일반 게이머들에게도 인지도를 얻었다. Lua가 국내외의 일반 게이머들에게 널리 알려지게 된 시작점이다. 월드 오브 워크래프트의 커다란 성공 덕분에, Lua를 월드 오브 워크래프트 전용 스크립트 언어로 착각한 국내외의 게이머가 매우 많다. 여기에 쓰인 Lua의 버전은 5.1이다. 2024년 현재도 위크오라라 애드온으로 인해 현역으로 코딩되며, 매 대규모 패치마다 개발자들의 코드 최신화가 이루어진다.
• 라그나로크 온라인에서 NPC의 AI와 호문클루스의 AI, 용병의 AI에 Lua가 쓰였으며, 이 가운데 호문클루스와 용병은 유저가 직접 변경이 가능했다. 3차 직업군이 등장할 즈음에 용병의 AI를 변경하여 거의 0프레임 수준의 스킬이 가능하다는 게 여기저기 알려져 너도 나도 창용병 무명섬 3층 고고싱을 외친 적이 있다.
• 게리 모드에서도 Lua를 지원하고, 일부 소스 엔진 기반 게임(또는 모드)들도 Lua를 사용한다.
• Grand Theft Auto IV에도 Lua 스크립트 모드가 있다. Grand Theft Auto: San Andreas의 멀티플레이어의 하나인 MTA: San Andreas의 서버를 작성한 언어다. TAS 영상을 만드는 데에도 일부 사용한다. 또한 유저 스크립트 제작에도 lua 언어가 사용된다.
• 한게임에서 제공 중인 오픈 마켓형 게임 툴인 아이두게임의 기본 언어. 초보 프로그래머들을 위해서 배려를 해준 것이라고.
• 로블록스(Roblox)의 모든 게임이 이 루아 기반으로 돌아간다.[19] 여담으로 로블록스의 핵(스크립트)은 게임 내 시스템을 변형시켜야 하기 때문에 이것도 루아로 작성된다. Roblox의 게임 개발 엔진인 Roblox Studio에서의 개발도 마찬가지.
• 2015년에는 Corona sdk라는 게 나온 덕분에 Lua만 배워서 게임 하나 뚝딱 만들어 내는 게 가능해졌다. 2015년 12월 기준으로 iOS, 안드로이드 모두 지원된다.
• Love2d라는 C++(SDL)에 접착시켜 만든 게임 개발 프레임워크가 Lua를 사용해 코딩한다. Not Tetris 2, Not Pacman, 포탈 마리오 등 꽤나 흥행한 게임들을 탄생시켰지만 인지도가 그닥 높지 않다. 한국에는 커뮤니티조차 없다
• 피니엔진이 cocos 2d-x의 Lua 모듈을 통해 개발되었다. 자체 스크립트인 LNX 스크립트 또한 컴파일 과정을 통해 Lua 코드로 변환한 뒤 사용된다.
• 스텝매니아에서도 Lua를 사용하여 기믹 패턴을 만들 수 있다. 기존의 XML방식의 스크립트에서 간소화한 것. 영문 설명 링크
• 게임 크루세이더 킹즈에도 쓰였다.
• 스타크래프트1 유즈맵 편집기인 SCM draft 2의 플러그인 TEP의 기반 언어다.
• 네코랜드 스튜디오의 스크립트로 Lua를 사용한다.
• The Powder Toy의 스크립트와 MOD는 Lua로 작성된다.
• 심시티 4의 일부 특수 건물 기능이나 운전 미션은 Lua 스크립트로 작성되어 있다. 그러나 플러그인 dat 파일 안에 저장되어 있어 열거나 편집하려면 별도의 에디터가 필요하다.
• Command: Modern Air / Naval Operations에서 시나리오를 제작할 때 여러 방면으로 사용한다. 예를 들면 헬기나 수송기에서 병력을 내리는 것도 수송작전이 정식으로 패치되기 전까지는 정상적인 방법으로 불가능했기 때문에 시나리오 제작자가 Lua 스크립트를 이용해야 했다.
• 스타크래프트 리마스터 맵 에디터에서 유즈맵 제작시 SCM Draft로 작업할 때 트리거의 노가다를 획기적으로 줄여주는 플러그인을 사용할 수 있는데 이것이 Lua 언어로 작성된다.
• Cheat Engine 스크립트 제작에 사용된다.
• 게임가디언의 스크립트 파일로 쓴다.
• minetest에서 API를 lua로 제공하고 있다.
• 메이플스토리에서도 사용한다. 다만 실제 내부 개발은 C++ 기반으로 진행되고, 기획 단계에서의 구현을 lua로 작성한다.
• 메이플스토리 월드에서 사용된다.
• 카스온라인에서 스튜디오 맵 제작시 lua가 사용되기도 한다. 직접 코드를 넣을 수 있어 능력자가 작정하고 만든다면 아예 새로운 게임을 만드는 수준으로 맵을 제작하는 게 가능하다.
• Stormworks에서 커스텀 UI 제작, 미션 맵 제작뿐만 아니라 복잡한 제어 로직을 lua를 이용해 구현할 수 있다.
• 가디언 테일즈에서도 클라이언트 데이터를 확인하면 다수의 lua 스크립트를 확인할 수 있다. 실제로 구인 사이트에서 우대사항에 lua가 있다. 스테이지 내부 로직을 실제 개발에 사용하는 것으로 추정.
• 엘소드와 그랜드체이스는 같은 회사에서 나온 만큼 데이터 스크립트가 Lua로 작성된다.
• 시드 마이어의 문명의 맵 생성 스크립트는 Lua로 작성되어 있다.
• beatoraja의 스킨 제작에 사용된다.
• 마인크래프트 1.8.9 까지 지원하는 모드 중 ComputerCraft 라는 것이 있었는데 lua 기반으로 스크립트를 짤 수 있는 컴퓨터가 제공된다.

7.1.2. 일반 응용 소프트웨어

• 다빈치 리졸브에서 내부 스크립트 언어로 사용된다. 특히 모션그래픽 워크벤치인 Fusion에서 많이 이용된다.
• SmartThings에서는 Lua 스크립트를 응용해 사물인터넷(IoT) 드라이버를 구축하는 데에 쓸 수 있다.
• 자막 제작용 소프트웨어인 Aegisub에서도 Lua 스크립트를 응용해 자동화 기능을 사용할 수 있다.
• Wireshark 플러그인 제작에 사용된다.
• Nmap은 port 스캔에 활용되는 프로그램이며, NSE(Nmap Scripting Engine)로 코드를 작성할 때 Lua가 사용된다.
• Scribunto 확장 기능을 설치하면 미디어위키에서 lua로 틀을 만들 수 있다.
• 텍스트 에디터 Neovim은 Lua 스크립트 지원을 전면에 내세우며 기존의 vim과 차별화를 꾀하면서 인기를 얻고 있다.
• Lua를 Java로 만든 Luaj를 이용해 자바에서 직접 Lua 5.1 스크립트를 실행시킬 수 있다! 단점은 관련 정보가 적다는 것. Lua 5.3을 Java에 심기 위해 만든 Rembulan도 있다.
• Ti-nSpire 계산기의 프로그래밍 언어다. 공학용 계산기는 복수 프로그래밍 언어를 지원하는 경우가 많은데, Ti사 제품의 경우 Lua, C언어, Ti-BASIC 등의 언어를 지원한다. Lua의 경우 컴퓨터로 프로그래밍해서 nSpire으로 보내는 방법으로 프로그래밍한다.
• 아이패드로 코딩해서 만든 Lua 개발 툴도 있다. 이름은 공개 당시 Codify, 현재 Codea이다. 정확히는 Lua를 기반으로 사용하지만 앱내에서 개별적으로 함수나 API 등을 제공한다.
• Hammerspoon MacOS 환경에서 매크로를 제작하여 설정한 단축키로 편리하게 사용이 가능하다. 해당 프로그램에서 사용되는 설정 파일을 lua로 작성해야 한다.
• Rust로 제작된 터미널 에뮬레이터인 wezterm 에서 config 파일을 lua로 작성한다.
• 로지텍 일부 게이밍 프로파일러 버전과 로지텍 게이밍 소프트웨어에 키보드 스크립트 언어로 쓰였다.

7.1.3. 기타

• 위키미디어 재단을 비롯한 미디어위키 엔진을 사용하는 위키에서 모듈을 제작할 때 사용하는 언어이다. 미디어위키의 확장 기능 중 하나인 Scribunto를 설치하면 사용할 수 있다. 루아 코드는 모듈이라는 이름공간에 저장된다. 리브레 위키에 루아를 간단히 강의하는 문서도 있으니 배워 보고 싶다면 참고하자.