17 字符串处理
作者：陈媛媛 | 最后修改：2026-04-27
一、概述
Lua 字符串是文本数据的基本类型，支持单引号、双引号和多行定义。使用 .. 连接字符串，# 获取长度。LuatOS 扩展了编码转换、分割、裁剪等实用功能，非常适合嵌入式开发中的文本处理需求。通过灵活运用这些功能，可以有效地处理和操作字符串数据。
1.1 Lua 字符串介绍
在 Lua 中，字符串可以用单引号 ' 或双引号 " 来定义。例如：
local str1 = 'Hello, World!'
local str2 = "Hello, Lua!"
也可以定义多行字符串： local str3 = [[ heello
abcdef
]]
1.2 字符串连接
Lua 使用 .. 操作符进行字符串连接。例如：
local greeting = "Hello"
local name = "World"
local message = greeting .. ", " .. name .. "!" -- 结果为 "Hello, World!"
1.3 字符串长度
可以使用 # 操作符获取字符串的长度。例如：
local length = #"Hello, World!" -- 结果为 13
综上所述，Lua 的字符串功能强大且易于使用，非常适合嵌入式开发中的文本处理需求。通过灵活运用这些功能，可以有效地处理和操作字符串数据。
二、演示功能概述
string_demo.lua 通过多个示例演示 string 核心库的主要功能，包括：
1、十六进制编码/解码：演示字符串与十六进制格式的互相转换
2、字符串分割处理：演示使用不同分隔符进行字符串分割
3、数值转换操作：演示字符串到二进制数据的转换
4、Base64 编码解码：演示 Base64 编码和解码功能
5、Base32 编码解码：演示 Base32 编码和解码功能
6、字符串前后缀判断：演示字符串前缀和后缀判断功能
7、字符串裁剪处理：演示去除字符串前后空白字符的功能
三、准备硬件环境
参考：硬件环境清单，准备以及组装好硬件环境。
1、Air1601开发板一块
2、TYPE-C USB数据线一根
3、Air1601开发板和数据线的硬件接线方式为
- Air1601开发板通过TYPE-C USB口连接TYPE-C USB 数据线，数据线的另外一端连接电脑的USB口；
- 在 Air1601 开发板上丝印标注 USB1，为芯片烧录下载接口；
- 若遇到因电脑 USB 端口供电不足导致的烧录失败，也可改用外部稳压电源通过开发板上的 VIN 引脚进行供电；
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四、软件环境
1、Luatools 工具；
2、内核固件文件（底层 core 固件文件）
本demo开发测试时使用的固件为LuatOS-SoC_V1004_Air1601.soc，本demo对固件版本没有什么特殊要求，所以你如果要测试本demo时，可以直接使用最新版本的内核固件；如果发现最新版本的内核固件测试有问题，可以使用我们开发本demo时使用的内核固件版本来对比测试。
3、luatos 需要的脚本和资源文件
-
脚本和资源文件：点击此处查看与下载
-
lib 脚本文件：使用 Luatools 烧录时，勾选 添加默认 lib 选项，使用默认 lib 脚本文件；
4、准备好软件环境之后，接下来查看如何烧录项目文件到 Air1601 开发板中，将本篇文章中演示使用的项目文件烧录到Air1601开发板中。
五、API 接口介绍
五、功能验证
5.1 完整代码展示
本文通过多个示例演示 string 核心库的主要功能，运行后会在日志中输出每一步的结果：
--[[
@summary 字符串操作功能演示脚本
@version 1.0
@date 2025.07.16
@author 陈媛媛
@usage
本demo通过多个示例演示string核心库的主要功能：
1、十六进制编码/解码：演示字符串与十六进制格式的互相转换
2、字符串分割处理：演示使用不同分隔符进行字符串分割
3、数值转换操作：演示字符串到二进制数据的转换
4、Base64编码解码：演示Base64编码和解码功能
5、Base32编码解码：演示Base32编码和解码功能
6、字符串前后缀判断：演示字符串前缀和后缀判断功能
7、字符串裁剪处理：演示去除字符串前后空白字符的功能
]]
-- 初始化函数
local function init()
log.info("string_demo", "字符串操作演示脚本初始化")
end
-- ====================== 十六进制转换示例 ======================
local function hex_examples()
log.info("=== 十六进制转换示例 ===")
-- 字符串转十六进制
local original_str = "123abc"
local hex_result, hex_length = string.toHex(original_str)
log.info("toHex", "原始字符串:", original_str, "HEX结果:", hex_result, "长度:", hex_length)
-- 带分隔符的十六进制转换
local hex_with_space = string.toHex(original_str, " ")
log.info("toHex", "带空格分隔:", hex_with_space)
-- 十六进制转字符串
local decoded_str = string.fromHex("313233616263")
log.info("fromHex", "HEX字符串解码:", decoded_str)
-- 二进制数据转换
local binary_data = string.char(0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05)
local binary_hex = string.toHex(binary_data)
log.info("toHex", "二进制数据转HEX:", binary_hex)
end
-- ====================== 字符串分割示例 ======================
local function split_examples()
log.info("=== 字符串分割示例 ===")
-- 基本分割
local csv_str = "123,456,789"
local parts1 = string.split(csv_str, ",")
log.info("split", "CSV分割结果:", #parts1, json.encode(parts1))
-- 使用小数点作为分隔符
local ip_str = "192.168.1.1"
local ip_parts = string.split(ip_str, "%.")
log.info("split", "IP地址分割:", #ip_parts, json.encode(ip_parts))
-- 多字符分隔符
local multi_sep = "a||b||c||d"
local multi_parts = string.split(multi_sep, "||")
log.info("split", "多字符分隔符:", #multi_parts, json.encode(multi_parts))
end
-- ====================== 数值转换示例 ======================
local function value_conversion_examples()
log.info("=== 数值转换示例 ===")
-- 字符串转数值编码
local num_str = "123456"
local binary_result, converted_chars = string.toValue(num_str)
log.info("toValue", "原始字符串:", num_str, "转换字符数:", converted_chars)
log.info("toValue", "二进制结果HEX:", string.toHex(binary_result))
-- 包含字母的转换
local mixed_str = "123abc"
local mixed_result, mixed_count = string.toValue(mixed_str)
log.info("toValue", "混合字符串转换:", mixed_str, "字符数:", mixed_count)
log.info("toValue", "混合结果HEX:", string.toHex(mixed_result))
end
-- ====================== Base64编码示例 ======================
local function base64_examples()
log.info("=== Base64编码示例 ===")
-- Base64编码
local plain_text = "Hello LuaOS!"
local encoded_b64 = string.toBase64(plain_text)
log.info("toBase64", "原文:", plain_text, "编码后:", encoded_b64)
-- Base64解码
local decoded_b64 = string.fromBase64(encoded_b64)
log.info("fromBase64", "解码结果:", decoded_b64)
-- 中文编码
local chinese_text = "你好世界"
local chinese_b64 = string.toBase64(chinese_text)
log.info("toBase64", "中文原文:", chinese_text, "编码后:", chinese_b64)
end
-- ====================== Base32编码解码示例 ======================
local function base32_examples()
log.info("=== Base32编码解码示例 ===")
-- 检查Base32功能是否可用
if string.toBase32 and string.fromBase32 then
-- 基本编码
local plain_text = "Hello World"
local encoded_b32 = string.toBase32(plain_text)
log.info("toBase32", "原文:", plain_text, "编码后:", encoded_b32)
-- 解码验证
local decoded_b32 = string.fromBase32(encoded_b32)
log.info("fromBase32", "解码结果:", decoded_b32)
-- 短字符串编码
local short_text = "test"
local short_b32 = string.toBase32(short_text)
log.info("toBase32", "短字符串编码:", short_text, "=>", short_b32)
log.info("fromBase32", "短字符串解码:", string.fromBase32(short_b32))
-- 中文编码
local chinese_text = "你好世界"
local chinese_b32 = string.toBase32(chinese_text)
log.info("toBase32", "中文原文:", chinese_text, "编码后:", chinese_b32)
log.info("fromBase32", "中文解码:", string.fromBase32(chinese_b32))
-- 二进制数据编码
local binary_data = string.char(0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05)
local binary_b32 = string.toBase32(binary_data)
log.info("toBase32", "二进制数据HEX:", string.toHex(binary_data), "Base32:", binary_b32)
-- 空字符串处理
local empty_b32 = string.toBase32("")
log.info("toBase32", "空字符串编码:", "''", "=>", empty_b32)
log.info("fromBase32", "空字符串解码:", "'" .. string.fromBase32(empty_b32) .. "'")
else
log.warn("Base32", "当前固件不支持Base32编码解码功能")
log.info("Base32", "请确保使用支持Base32的LuatOS固件版本")
end
end
-- ====================== 字符串判断示例 ======================
local function string_check_examples()
log.info("=== 字符串判断示例 ===")
local test_str = "hello world"
-- 判断前缀
local starts_with_hello = string.startsWith(test_str, "hello")
local starts_with_world = string.startsWith(test_str, "world")
log.info("startsWith", "字符串:", test_str)
log.info("startsWith", "以'hello'开头:", starts_with_hello)
log.info("startsWith", "以'world'开头:", starts_with_world)
-- 判断后缀
local ends_with_world = string.endsWith(test_str, "world")
local ends_with_hello = string.endsWith(test_str, "hello")
log.info("endsWith", "以'world'结尾:", ends_with_world)
log.info("endsWith", "以'hello'结尾:", ends_with_hello)
end
-- ====================== 字符串裁剪示例 ======================
local function trim_examples()
log.info("=== 字符串裁剪示例 ===")
-- 包含空白字符的字符串
local dirty_str = " \r\n hello world \t\n "
-- 默认裁剪（前后都裁剪）
local trimmed = string.trim(dirty_str)
log.info("trim", "原始字符串长度:", #dirty_str)
log.info("trim", "裁剪后字符串:", "'" .. trimmed .. "'", "长度:", #trimmed)
-- 用户输入清理示例
local user_input = " admin "
local clean_input = string.trim(user_input)
log.info("trim", "用户输入清理:", "'" .. user_input .. "'", "=>", "'" .. clean_input .. "'")
end
-- ====================== 主演示函数 ======================
local function run_all_demos()
log.info("string_demo", "开始执行所有字符串操作演示")
init()
hex_examples()
split_examples()
value_conversion_examples()
base64_examples()
base32_examples()
string_check_examples()
trim_examples()
log.info("string_demo", "所有演示执行完成")
end
-- 主任务函数
local function main()
log.info("string_demo", "开始运行字符串操作演示")
run_all_demos()
log.info("string_demo", "演示运行完毕")
end
-- 启动演示任务
sys.taskInit(main)
5.2 效果展示
七、总结
lua的string库提供了丰富的函数来处理字符串数据。它的基本操作包括字符串的查询、替换、格式化、子串提取、字符转换操作等，string.pack 和 string.unpack 为处理二进制数据提供了强大的支持，此外luatos也扩展string api增加hex字串转换，Base64/Base32编解码，url编码，字符串分隔拆分等接口为物联网及网络应用开发提供了灵活与便利性。在实际开发中，我们需要特别注意空字符串、索引越界、模式匹配和格式化等边界情况，以确保代码的健壮性和稳定性。。