Luaチュートリアル(I)。導入、利点と応用シナリオ

I. はじめに

　　軽量な組み込み用スクリプト言語として最もポピュラーでフリーなLuaは、Adobe社のPhotoshopなど多くの産業用アプリケーションや、Interstellarなどの有名なゲームプログラムでも広く使われています。それだけでなく、Luaはシンプルな構文（プロシージャベース）、効率的で安定した（バイトコードベース）、複雑なデータ構造を扱う能力、動的型付け、自動メモリ管理（ガベージコレクションベース）など多くの特別な利点を持っているので、多くの組み込み機器やスマートモバイル機器では、プログラムの柔軟性や拡張性、高い設定性を向上するために、機器の違いによる様々な違いに対応するためにLuaがスクリプトエンジンとして選択されているのが一般的となっています。

II. 主な利点

　　1. 高効率です。
　　スクリプト言語であるLuaは効率性に優れていることで知られており、実際、多くの大規模プログラムではコードの揮発性部分をLuaで記述することが検討されています。これにより、システムの運用効率が大幅に低下するどころか、プログラムの安定性やスケーラビリティが大幅に向上しています。

　　2. 移植性。
　　Linux/Unix、Windows、Symbian、Pocket PCなど、複数のプラットフォームに対応したディストリビューションパッケージが公式サイトで公開されています。
　　3. エンベデッド性。
　　Luaは言語設計の当初から組み込み用スクリプト言語として正確に位置づけられていたため、Luaの設計者はLuaと他のプログラミング言語、特にC/C++との間で良好な相互作用の体験を提供しました。JavaやC#など他の言語についても、Luaをその組み込みスクリプト・エンジンとして使用し、コード内で直接対話することが可能です。
　　4. シンプルでパワフル。
　　手続き型スクリプト言語でありながら、Luaの設計者はメタメカニズム機構をLuaに提供し、オブジェクトや継承といったオブジェクト指向の基本機能をLuaに与えただけでなく、手続き型言語の特徴である構文の単純さも依然として維持しています。
　　5. 小型・軽量。
　　Luaの最新版（5.2.0）には約2万行のCコードしか含まれておらず、コンパイル済みのライブラリファイルのサイズは約240Kなので、リソースに制約のある多くのプラットフォームにとって非常に魅力的な存在です。
　　6. 無料かつオープンソースであること。
　　MITライセンスにより、Luaは様々な商用プログラムで無償で使用することができます。
III. アプリケーションのシナリオ

　　1. ゲームやサーバーの監視など、アプリケーションに直接Luaを埋め込むケースは少なくありません。これはプログラムのエンドユーザーには完全に透過的ですが、プログラム自体の拡張性は格段に高くなります。
　　2. Luaは、私たちのソフトウェア製品の補助的なツールに使用するスタンドアローンのスクリプト言語だと考えてください。例えば、以前のデータ分析製品では、各ユーザーのデータをソフトウェアプラットフォームが読める形式に再フォーマットし、フォーマットされたデータをデータベースや分析エンジンが認識できるデータ分析ファイルにロードするために、Luaスクリプトを書きました。Luaはファイルフォーマットの指定処理にのみ使用され、その後の処理はすべてC言語のエクスポート関数をLuaで呼び出すことで行われます。
　　3. アプリケーションの動的設定部分にLuaを適用する。例えば、モバイル・スマートデバイスや組込み機器ごとに設定情報を保持すると、多くの場合、ディスプレイの解像度が標準的でないため、アプリケーションのメンテナンスのオーバーヘッドが増加します。また、モバイル端末上で動作するアプリケーションが、メインフォームを起動する前にサーバーとの接続を確立し、サーバーが端末のパラメータを確認した後、端末の表示に関連するLuaスクリプトを端末のクライアントに送信し、クライアントがLuaスクリプトを取得次第実行して最新の動的設定情報を取得するということも可能です。

　　最後に、特にソフトウェアアーキテクチャ設計やソフトウェアソリューション分析に携わる上級ソフトウェアプロフェッショナルにとって、Luaの習得は重要な知識であることをお伝えしておきます。多くの場合、Luaを完全に理解し使いこなすことができれば、ソフトウェア製品に多くの付加価値を与えるだけでなく、技術スタッフにも思いがけない利益をもたらすことができます。
　　今回はLuaシリーズの第一回目のブログですが、この後、十数回の関連ブログを予定していますので、ご興味のある方はぜひご期待ください。何か質問があれば、遠慮なく訂正してください。では、一緒にLuaの勉強を始めましょう！ :)