Lua

print("Hello, world!")
io.write("Hello, world!")

루아 Lua
<colbgcolor=#fff,#1f2023><colcolor=#000080,#ffffff> 최초 공개	1993년
개발	호베르투 예루잘링스키 외 2명
안정화 최신 버전	5.4.7 - 2024년 6월 25일

1. 개요

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. [6]
• 반복 제어문에 continue가 없지만 대신 goto가 있어서 비슷하게 만들어낼 수 있다.[7]
• 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

• Lua도 일단은 함수형 프로그래밍이 어느 정도 된다. 함수를 익명함수로 생성할 수도 있고 전달할 수도 있다(JavaScript에서 지원하는 정도와 비슷하다). 그리고 사실 파일로 저장해서 불러오는 스크립트 자체가 함수다. 대신 성능을 위해서 스택의 크기가 고정되어 있기 때문에 어떤 함수든지 지역 변수를 255개 이상 만들 수가 없다. 대신 전역 범위에 저장하는 _G라는 테이블이 존재한다.
• 클로저와 익명함수를 지원한다.(엄밀히 말하면 Lua에는 클로저만 존재하고, 나머지는 syntactic sugar이다.)
• 다만 함수형 프로그래밍에서 흔히 쓰이는 map, filter, reduce 등의 함수가 기본적으로 제공되지는 않는다.

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. 자세한 내용은 Roblox Studio/스크립트 참고.
• 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. 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 제작과 핵(...)에도 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.[20] 여담으로 로블록스의 핵은 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.
• 치트 엔진 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.
• Defold 게임 엔진이 Lua를 스크립트 언어로 사용한다.
• DCS World에서도 스크립트 언어로 Lua를 사용한다. 2023년 11월에 LuaJIT을 지원해달라는 요청이 올라왔고, 현재 검토 중이라고 한다.
• YGOPro에서도 카드 스크립트용으로 사용된다.

7.2. 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.
• 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.
• 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.

8. 학습

8.1. 강의

• Lua 프로그래밍 기초 문법 정리
• 로블록스로 게임 만들기

8.2. 실습

• Lua exercises on Exercism

9. 외부 링크

• 루아 공식 홈페이지
• Lua가 쓰인 게임 목록