在Lua编程语言中，字符串处理是非常重要的一部分，而其核心在于`string`库和模式匹配功能。`string`库提供了一系列便捷的函数，使得开发者能够高效地操作和处理字符串。以下是对这些知识点的详细说明：
1. **string库**：
- `string.len(s)`：计算字符串`s`的长度，返回其字符个数。
- `string.rep(s, n)`：返回字符串`s`重复`n`次的结果，用于创建重复字符串。
- `string.lower(s)`：将字符串`s`中的所有大写字母转换为小写字母，返回转换后的字符串副本。
- `string.upper(s)`：与`lower`相反，将字符串`s`中的所有小写字母转换为大写字母。
- `string.sub(s, i, j)`：从字符串`s`中提取子串，从索引`i`到`j`（包括两端），支持负索引，-1表示最后一个字符。
- `string.char(i, ...)`：将数字转换为对应的字符，返回包含这些字符的字符串。
- `string.byte(s[, i[, j]])`：返回字符串`s`中指定位置的字符的ASCII值，或指定范围内的所有字符值。`i`和`j`可选，表示字符范围。
- `string.format(format, ...)`：类似C语言的`printf`，用于格式化字符串，支持各种类型的数据插入。
2. **模式匹配**：
- `string.find(s, pattern[, init[, plain]])`：在字符串`s`中查找`pattern`，返回匹配的起始和结束索引。如果`plain`为真，则不使用模式匹配，仅作普通文本查找。
- `string.match(s, pattern[, init])`：在字符串`s`中查找`pattern`，返回匹配的部分字符串。适用于固定或可变模式。
- `string.gsub(s, pattern, replacement[, n])`：全局替换，将`s`中所有匹配`pattern`的部分替换为`replacement`，返回替换后的字符串及替换次数。
- `string.gmatch(s, pattern)`：返回一个迭代器，用于遍历字符串`s`中所有匹配`pattern`的子串。
3. **模式匹配特性**：
- Lua的模式匹配不是正则表达式，但提供了基本的模式匹配功能，如`%d`匹配数字，`%a`匹配字母等。
- 它简洁高效，适合嵌入式环境，避免了正则表达式实现带来的额外内存开销。
例子：
```lua
s = "Lua is cute"
new_s = string.gsub(s, "cute", "awesome")
print(new_s) -- 输出 "Lua is awesome"
count = string.gsub(s, "u", "")
print(count) -- 输出 2，"u"被替换2次
```
模式匹配中的`%d+/%d+/%d+`可以用来匹配日期格式，例如`2014/10/6`。这种模式匹配的能力在处理文本数据时非常有用。
Lua的`string`库和模式匹配机制提供了丰富的字符串处理手段，足以满足大多数日常编程需求。通过学习和熟练掌握这些函数，开发者能够更高效地处理字符串，提高代码的可读性和维护性。
