루아

루아(Lua)

루아(Lua)

루아(Lua)는, C언어, 자바, 자바스크립트, 파이썬과 같은 프로그래밍 언어 중에 하나이다. 이름은 달을 의미하는 포르투갈어 단어에서 따온거다.

역사

루아는 1993년에 브라질의 리우 데자네이로에 있는 교황청 대학교의 컴퓨터 그래픽 기술 그룹 회원인 루이스 엔리케 데피게이레두(Luiz Henrique de Figueiredo), 호베르투 이에루잘림스시와 발데마르 셀레스(Waldemar Celes)가 만들었다.

버전

• 5.0 버전 이전 : BSD 라이선스와 비슷한 라이선스에 따라 공개되었다.
• 5.0 : MIT 라이선스에 따라 공개되고 있어서, 개인적으로나 상업적으로나 허락없이 사용하는 것이 가능하며, GNU같은 저작권 표시가 요구되지 않으나 사용 중 발생하는 문제에 관해서는 루아의 개발자 측에서는 책임을 지지 않으며, 루아를 사용함에 있어서 제품이나 문서 같은 곳에 루아 마크나 홈페이지로의 링크를 넣는 등 감사를 남겨줄 것을 권한다.

기능

확장 언어와 스크립트 언어를 지향하고 있으며, 충분히 작아서 많은 플랫폼에서 사용할 수 있다. 루아는 불린 값, 숫자(기본적으로 배정밀도 실수형), 그리고 문자열과 같은 적은 수의 기본 데이터형만을 지원하며, 배열, 집합, 해시테이블, 리스트, 레코드와 같은 전형적인 데이터 구조는 모두 연관 배열과 유사한 루아의 테이블 자료형으로 구현하고 있다. 이름 공간과 객체들 역시 이 테이블을 사용하여 표현할 수 있다. 최소한의 자료형을 사용함으로써 루아는 성능과 크기 사이의 균형을 맞추려는 시도를 하였다.루아에서 연산식들의 의미는 메타테이블에 있는 내장 함수들을 재지정해서 확장하거나 변경할 수 있다. 또한 루아는 고차원 함수나 가비지 콜렉션과 같은 고급 기능을 지원하고 있다. 이러한 많은 기능들을 사용하면 루아에서 객체 지향적인 프로그램이다.

내부

루아 프로그램은 직접적으로 인터프리트되지 않고, 바이트코드로 컴파일되어 루아 가상머신에서 실행된다. 컴파일 과정은 실행 시간에 사용자가 느끼지 못하게 시행되지만, 로딩되는 시간을 줄여서 성능을 향상시키거나 컴파일러가 없는 메모리 사용량에 제약이 있는 환경에서 실행하기 위해서 미리 컴파일할 수도 있다.루아 가상머신은 다른 대부분의 가상머신이 스택 기반인 것과는 달리 CPU의 구조와 닮은 레지스터 기반이라서 실제 하드웨어 디자인과 유사성이 있다. 레지스터 기반의 가상머신은 값들을 과다하게 복사하는 것을 방지할 수 있고, 함수를 구성하는 명령어를 줄일 수 있는 것이 장점이다. 루아5(Lua 5)의 가상머신은 최초의 널리 사용되는 레지스터 기반의 가상머신 중 하나로 다른 두 개의 잘 알려진 레지스터 기반의 가상머신이 펄의 패롯과 안드로이드의 달빅이다.

에플리케이션

루아는 특히 게임에서 많이 사용된다. 루커스아츠의 원숭이 섬으로부터의 탈출 어드벤처 게임과 같은 많은 상업적 응용 프로그램과, 앵그리 버드와 그 변형들과 같은 비상업적 응용 프로그램들이 루아를 사용하고 있으며 MMORPG인 월드 오브 워크래프트에서는 사용자 인터페이스, 캐릭터 애니메이션, 그리고 게임 상의 세계의 외관을 루아를 사용해서 변경할 수 있고, 로블록스에서는 거의 모든 시스템이 루아로 이루어져 있다고 해도 과언이 아닐 정도로 루아를 많이 이용한다. 또한 바이오웨어의 PC 롤플레잉 게임인 네버윈터 나이츠에서는 루아를 모듈 스크립팅 언어로 사용하고 있으며, 토미(ToME)나 H-월드(H-World)와 같은 오픈 소스 게임에서도 사용된다. 멀티플레이 게임인 데어(There)에서는 자동차들과 애니메이션을 조정하기 위해서 테러스크립트(Therescript)라는 루아의 변형된 버전을 사용하고 있다. 시드 마이어의 문명 5(V)와 문명: 비욘드 어스에서도 XML과 함께 루아가 이용되고 있고 더 바인딩 오브 아이작: 리버스 이후의 확장판인 애프터버스+에서는 루아를 통해 게임 내부 소스를 고칠 수 있게 된다고 했고 미국의 온라인 게임 플랫폼 로블록스에서도 루아를 이용해 게임을 만들고 있다. X 윈도 매니저인 이온(Ion)은 사용자에 맞게 인터페이스를 조정하거나 확장하는 데 루아를 사용하고 있다.텍스(TeX)에서도 루아 언어를 텍스 소스 코드 안에서 사용할 수 있는 루아텍스(LuaTeX)가 나와 있고 루아 언어를 기반으로 한 코로나(CoronaSDK)라는 소프트웨어가 있는데, 이를 사용하면 IOS와 안드로이드 (게임)개발을 쉽고 빠르게 할 수 있고 코코스-2d(Cocos-2d)에서도 루아 언어를 지원한다고 한다.

평가

루아의 평가는 다음과 같다. 루아는 모든 종류의 응용에 사용될 수 있는 다용도(versatile) 언어다. 웹 응용 프로그램을 개발하든 게임을 개발하든, 루아는 해결할 수 있을 만큼 충분히 강력하고 루아의 학습 곡선도 매우 짧아 배우는 데 걸리는 시간에 대해 스트레스를 받을 필요가 없다. 루아 언어에는 상세한 설명서(documentation)와 사용지침서(tutorials)가 있다.게임 개발은 많은 자원을 필요로 한다는 것은 명백하다. 루아는 풍부한 라이브러리와 툴 덕분에 이러한 요구를 충족시킬 수 있다. 언어는 복잡한 작업 구현에 사용되는 전용 툴, 라이브러리 및 전체 디스트리뷰션 및 모듈에 의해 지원된다.루아를 만들고 설치하는 것은 매우 쉽다. 단지 그 패키지에 포함된 설명을 다운로드 해 따라하면 된다. 루아는 C 와 같은 다른 프로그래밍 언어에 내장될 수 있는 휴대용 언어다.그러나 의외로 저평가 되어 있다고 한다.그 이유는 여러 가지가 있지만 그중에서 독립형 앱(standalone apps)을 지원하지 않기 때문에 항상 제2언어(secondary language)로 여겨진다.

특징

다음은 루아에 대한 특징은 언어의 문법이 굉장히 단순한 편이다.(단 C언어와 다른 특성이 있다.)

테이블

다른 언어의 배열과는 다르게 다양한 자료형을 키로 사용가능한데, 이것을 가지고 단순한 구조체, 배열 뿐만 아니라 객체, 클래스, 인터페이스 등을 다 구현해 낼 수 있다. 사실 루아의 테이블은 단순히 저장하는 것이 아니라 메타테이블과 같이 써서 테이블에 기능을 붙일 수 있기 때문이다. 그래서 루아를 잘 다룰려면 테이블과 메타테이블을 잘 다룰 수 있어야 한다.

함수형

루아도 일단은 함수형 프로그래밍이 어느정도 가능하다 함수를 익명함수로 생성할 수도 있고 전달할 수도 있다.즉 파일로 저장해서 불러오는 스크립트 자체가 함수다. 대신 성능을 위해서 스택의 크기가 고정되어 있기 때문에 어떤 함수든지 지역변수를 200개 이상 만들 수가 없다. 대신 전역범위에 저장하는 _G라는 테이블이 존재하고 클로저와 익명함수를 지원한다.

연산자

루아 스크립트(Lua Script)의 기본 문법 중 변수 생성 규칙은 아래와 같다.

• 숫자로 시작하지 않는 영문자, 숫자, 밑줄의 조합으로 생성할 수 있으나 루아 스크립트에서 사용하는 예약어 (그리고(and), 브래이크(break), 두(do), 엘스(else), 엘스이프(else if), 끝(end), 거짓(false), 포(for), 함수(function), 만약(if), 인(in), 로컬(local), 닐, 부정(not), 또는(or), 반복(repeat), 반환(return), 덴(then), 참(true), 언틸(until) , 와일(while) 등) 는 피해야 한다.
• 루아 스크립트는 대소문자를 구분하며, 그리고(and)는 예약어 이지만 And, AND 등은 서로 다른 식별자이다.
• 루아 스크립트의 주석 처리는 한 줄 주석은 "--"으로 시작하여 EOL에서 끝나며, 블록 주석은 "--" 으로 시작하여 “”에서 끝난다.

다음은 자료형 : 설명이다.

• 닐 : 무(無)의 값을 갖는 자료형이다.논리연산에서의 닐은 거짓이고, 전역변수 및 테이블 키에서의 닐은 전역변수 및 테이블에서의 키는 버려진다.
• 불론(boolean) : 참과 거짓값 만을 갖는다. 0, 1 과 같이 수치로 변환되지 않는다.
• 숫자(number) : 실수(double)형 수치이다. 정수나 실수를 구분하지 않는다
• 스트링(string) : "또는 '으로 감싼다. 긴 문자열은 ...을 사용하다. 스트링은 편집이 되지 않으며 오로지 새로운 문자열을 생성한다. 스트링은 보조 라이브러리를 가지고 있다.
• 코루틴(coroutine) : 동시에 어떤 일을 수행시킬 때 사용한다.(thread)
• 사용자데이터(userdata) : 루아에서 배열을 표시하는 방법으로 루아에서 정의되지 않은 원래(raw) 메모리를 생성한다.
• 테이블(table) : 루아의 테이블은 복합 자료형이면서도 중요한 역활을 한다. 열쇠 값(key-value)이 아닌 배열이나 객체 프로그래밍을 할 때 필요하기 때문이다. 전체적으로 {}로 감싸며 열쇠는 []로 감싼 형태이다. 배열도 테이블이다. 열쇠 값e형식이 아닌 우리가 흔히 하는 요소가 한 줄로 배치된 모습이다. 배열의 처음 시작 인덱스는 1부터 시작하며 0인덱스를 사용하려면 사용자가 직접 만들어 주어야 한다.

다음은 연산자 설명이다.

• 치환 연산자 : =
• 산술 연산자 : +, -, *, /, %, ^(자승)
• 관계 연산자 : >, >=, == , <=, <, ~=(같지않음)
• 논리 연산자 : and, or, not
• 기타 연산자 : ..(문자열 연결),#(문자열 혹은 테이블 등의 크기 반환)

우선순위

연산자 : 우선순위를 나타낸 거다.

• ^ : 오른쪽 우선으로 하는 연산자
• -, not, # :‘-’는 단항연산자(부호)를 의미한다.
• *, /, % : ‘-’는 이항연산자(빼기 연산)를 의미한다.
• +, -, .., >, <, >=, <=, ==, ~=, and, or : 오른쪽 우선 연산자

제어문

제어문 : 설명순으로 나타낸 것이다.

• 만약(if) : 조건부 실행을 위한 if문은 기본구조는 "if 조건 then 실행문 end"의 구조이다.
• 스위치(switch) : 루아 스크립트에는 switch 문이 없으므로 switch문 대신에 연속 비교문을 쓴다.
• 와일(While) : 조건이 참이면 무한 반복을 하는 while 문은 C나 C++ 처럼 먼저 조건을 검사하고 조건이 참이면 do 에서 end까지의 실행 문을 실행한다. 조건이 거짓이 되거나 break 문에 의 탈출할 수 있다.
• 반복(repeat), 언틸(until) : 조건이 참이 될 때까지 반복해서 실행하는 반복문은 반복에서 언틸까지 조건이 거짓이면 무한 반복 실행한다. 와일 이나 포문과는 다르게 반복에서 언틸까지 무조건 한번은 실행한다. C나 C++ 에서 "두 실행문 와일(조건)"과 유사하다. 조건이 참이 되거나 브래이크 문에 의해 탈 출할 수 있다.
• 포(for) : 포문은 수치 포문과 일반 포문의 두 가지 사용방법으로 사용하며 수치 포문은 시작조건에서 종료조건이 될 때까지 단계(step) 만큼씩 더하면서 do 에서 end까지 실행한다. 제어변수는 반복문 안에서만 사용가능하며 반복문을 벗어나면 인식되지 않는다. 브래이크에 의해 탈출 할 수 있다. 일반 포문은 반복자함수에서 반환된 모든 값을 실행한다. 배열의 값을 모두 실행하기 위해서 반복자 함수 아이페어(ipairs) 가 제공되고 반복될 때 마다 색인과 값을 얻는다. "for i, v in ipairs(a) do 실행문 end"에서 a는 배열이름 이고 i는 색인, v는 값이다.
• 브래이크(break) : 와일, 포, 반복문을 탈출하는데 사용한다.
• 반환(return) : 값을 되돌리거나 함수를 종료할 때 사용한다.

변수

변수는 변하는 값을 말하며 루아에서는 다음과 같이 사용한다.

특징

• 변수를 미리 선언하지 않고도 사용 가능하다.(변수 선언해도 실제로 사용하는 부분에서 할당)
• 변수의 형식을 지정할 필요가 없다.(변수의 형식 지정 불가능, 루아가 일아서 지정)
• 변수와 변수의 형식에 관리에 유의해야 한다.

전역

• 기본적으로 모든 루아 변수는 본질적으로 전역 변수 : 스크립트 전체에서 접근 가능하고 끝날 때 까지 유지한다.

지역

• 가능한 곳에서는 항상 지역 변수를 사용한다. : 로컬(local) 키워드를 이용하여 지역 변수를 선언한다.

참고자료

• 〈Lua〉, 《나무위키》
• 〈루아 (프로그래밍 언어)〉, 《위키백과》
• 박병화, 〈세계에서 가장 저평가된 5대 프로그래밍 언어〉, 《코딩월드뉴스》, 2019-01-15
• enuSpace, 〈lua script의 기본 문법〉, 《티스토리》, 2016-01-11
• 악마, 〈Lua - 03. 변수(Variables)〉, 《네이버 블로그》, 2010-03-24

같이 보기

• 스크립트 언어
• 객체지향

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