Lua提供高級的require函數來加載運行庫。粗略的說require和dofile完成一樣的功能但有兩點不一樣：html
1. require會搜索目錄加載文件;python
2. require會判斷是否文件已經加載避免重複加載同一文件。windows
因爲上述特徵，require在Lua中是加載庫的更好的函數。函數
(一) requirepost
require使用的路徑和普通咱們看到的路徑還有些區別，咱們通常見到的路徑都是一個目錄列表。require的路徑是一個模式列表，每個模式指明一種由虛文件名（require的參數）轉成實文件名的方法。更明確地說，每個模式是一個包含可選的問號的文件名。匹配的時候Lua會首先將問號用虛文件名替換，而後看是否有這樣的文件存在。若是不存在繼續用一樣的方法用第二個模式匹配。例如，路徑以下：ui
?;?.lua;c:\windows\?;/usr/local/lua/?/?.lua
調用require "test"時會試着打開這些文件：lua
test
test.lua
c:\windows\test
/usr/local/lua/test/test.lua
require關注的問題只有分號（模式之間的分隔符）和問號，其餘的信息（目錄分隔符，文件擴展名）在路徑中定義。url
爲了肯定路徑，Lua首先檢查全局變量LUA_PATH是否爲一個字符串，若是是則認爲這個串就是路徑；不然require檢查環境變量LUA_PATH的值，若是兩個都失敗；require使用固定的路徑（典型的"?;?.lua"）spa
require的另外一個功能是避免重複加載同一個文件兩次。Lua保留一張全部已經加載的文件的列表（使用table保存）。若是一個加載的文件在表中存在, 則require簡單的返回；表中保留加載的文件的虛名，而不是實文件名。因此若是你使用不一樣的虛文件名require同一個文件兩次，將會加載兩次該文件。好比require "foo"和require "foo.lua"，路徑爲"?;?.lua"將會加載foo.lua兩次。咱們也能夠經過全局變量_LOADED訪問文件名列表，這樣咱們就能夠判斷文件是否被加載過；一樣咱們也可使用一點小技巧讓require加載一個文件兩次。好比，require "foo"以後_LOADED["foo"]將不爲nil，咱們能夠將其賦值爲nil，require "foo.lua"將會再次加載該文件。code
一個路徑中的模式也能夠不包含問號而只是一個固定的路徑，好比：
?;?.lua;/usr/local/default.lua
這種狀況下，require沒有匹配的時候就會使用這個固定的文件（固然這個固定的路徑必須放在模式列表的最後纔有意義）。在require運行一個chunk之前，它定義了一個全局變量_REQUIREDNAME用來保存被required的虛文件的文件名。咱們能夠經過使用這個技巧擴展require的功能。舉個極端的例子，咱們能夠把路徑設爲"/usr/local/lua/newrequire.lua"，這樣之後每次調用require都會運行newrequire.lua，這種狀況下能夠經過使用_REQUIREDNAME的值去實際加載required的文件。
(二) dofile
咱們知道一個lua文件是做爲一個代碼塊（chunk）存在的，其實質就是一個函數，那麼最簡單的，我在一個外部lua文件中寫一段代碼，而後在主lua文件中用dofile調用，外部文件的代碼塊就會執行了。
外部lua文件在編譯時並無涉及詞法域：
形式上很相似C語言的#include<...>，在其餘地方定義的函數，經這麼引入文件以後就能夠調用了。不過lua並非定義和實現分離的語言，這樣是把整個定義部分都加載進來了。加載過程大體上是: lua先加載這個外部文件，而後運行它。實際上這段外部代碼是能夠有返回值的，它的返回值就是require的返回值。這裏咱們什麼返回值都沒有，執行這個外部代碼的結果就是定義了這麼個全局函數。注意是全局函數，雖然一般咱們直接定義的函數 都是全局函數因此都沒怎麼注意過，要是非要定義個局部函數在主程序塊裏可就看不到了。另外和前面的情形同樣，外部代碼塊只認識「雷叔」，「牛叔」是誰它根本不知道。
能夠在外部文件裏定義一堆函數，而後全都加到全局環境下。不過全局的東西用起來要當心，有一個原則是對全局的「污染」越小越好。那麼天然就引入了「模塊」 的概念。在lua中，模塊由萬能的table來充當。最天然的想法就是定義一個table，而後把要定義的函數放在這個table裏，最後返回這個 table就好了。
(三) lua中的require機制
爲了方便代碼管理，一般會把lua代碼分紅不一樣的模塊，而後在經過require函數把它們加載進來。如今看看lua的require的處理流程。
一、require機制相關的數據和函數
package.path : 保存加載外部模塊(lua中"模塊"和"文件"這兩個概念的分界比較含糊，由於這個值在不一樣的時刻會扮演不一樣的角色)的搜索路徑，這種路徑是"模板式的路徑"，它裏面會包含可替代符號"?", 這個符號會被替換，而後lua查找這個文件是否存在，若是存在就會調用其中特定的接口。典型的值爲:
"./?.lua;./?.lc;/usr/local/?/init.lua"
若是lua代碼中調用:require("hello.world"), 那麼lua會依次查找：
./hello/world.lua -- 這裏"hello.world"變成了"hello/world",並替換了模型"./?.lua" ./hello/world.lc .....
(這種處理方式和python相似，只不過不須要__init__.py,也有調用python中的__init__.py) package.path在虛擬機啓動的時候設置，若是存在環境變量LUA_PATH，那麼就用該環境變量做爲它的值，並把這個環境變量中的";;"替換爲luaconf.h中定義的默認值，若是不存在該變量就直接使用luaconf.h定義的默認值.
package.cpath:做用和packag.path同樣,但它是用於加載第三方c庫的。它的初始值能夠經過環境變量LUA_CPATH來設置;
package.loadlib(libname, func):至關與手工打開c庫libname, 並導出函數func返回，loadlib實際上是ll_loadlib;
2.require的處理流程：
require(modelname)
require(在lua中它是ll_require函數)的查找順序以下：
a. 首先在package.loaded查找modelname,若是該模塊已經存在，就直接返回它的值;
b. 在package.preload查找modelname, 若是preload存在，那麼就把它做爲loader，調用loader(L);
c. 根據package.path的模式查找lua庫modelname，這個庫是經過module函數定義的，對於頂層的lua庫，文件名和庫名是同樣的並且不須要調用顯式地在lua文件中調用module函數(在ll_require函數中能夠看處處理方式)，也就是說lua會根據lua文件直接完成一個loader的初始化過程;
d. 根據package.cpath查找c庫，這個庫是符合lua的一些規範的(export具備必定特徵的函數接口)，lua先已動態的方式加載該c庫，而後在庫中查找並調用相應名字的接口，例如:luaopen_hello_world;
e. 以第一個"."爲分割，將模塊名劃分爲:(main, sub)的形式，根據package.cpath查找main，若是存在，就加載該庫並查詢相應的接口:luaopen_main_sub，例如：先查找hello庫，並查詢luaopen_hello_world接口
f. 獲得loder後，用modname做爲惟一的參數調用該loader函數。固然參數是經過lua的棧傳遞的，因此loader的原型必須符合lua的規範:int LUA_FUNC(lua_State *L)
ll_require會將這個loader的返回值賦給package.loaded[modelname],若是loader不返回值同時package.loaded[modelname]不存在時, ll_require就會把package.loaded[modelname]設爲true。最後ll_reuqire把package.loaded[modelname]返回給調用者。
3.module的處理流程
module(name, cb1, cb2, ...)
a. 若是package.loaded[name]是一個table，那麼就把這個table做爲一個mod
b. 若是全局變量name是一個table，就把這個全局變量做爲一個mod
c. 建立table:t = {[name]=package.loaded[name], ["_NAME"]=name, ["_M"]=t, ["_PACKAGE"]=*name*(刪除了最後的".XXXX"部分)}. 若是name是一個以點分割的串，那麼獲得的mod相似這個樣子：
hello.world -- {["hello"]={["world"]={XXXXXXX}}}
d. 依次調用cbs：
cb1(mod), cb2(mod),...
e. 將當前模塊的環境設置爲mod,同時把package.loaded[name] = mod