Lua中的迭代器和泛型for学习总结

前言

迭代器就是一种可以遍历一种集合中所有元素的机制，在Lua中，通常将迭代器表示为函数。每调用一次函数，就返回集合中的“下一个”元素。每个迭代器都需要在每次成功调用之后保存一些状态，这样才能知道它所在的位置及如何走到下一个位置，通过之前博文的总结，闭包对于这样的任务提供了极佳的支持。现在我们就用代码来实现一个简单的迭代器。

代码如下:

function values(tb)
     local i = 0
     return function ()
          i = i + 1
          return tb[i]
     end
end
 
local testTb = {10, 20, 30}
for value in values(testTb) do
     print(value)
end

这就是一个最简单的迭代器，使用闭包来完成整个任务；这只是一个简单的例子，接下来，再看看泛型for的语义。

泛型for的语义

泛型for比较复杂，它在循环过程内保存了迭代器函数。它实际上保存着3个值：一个迭代器函数、一个恒定状态和一个控制变量。接下来，分别进行总结。
泛型for的语法如下：

代码如下:

for <var-list> in <exp-list> do
     <body>
end

其中，<var-list>是一个或多个变量名的列表，以逗号分隔；<exp-list>是一个或多个表达式的列表，同样以逗号分隔。通常表达式列表只有一个元素，即一句对迭代器函数的调用。例如：

代码如下:

for k, v in pairs(t) do print(k, v) end

for做的第一件事就是对in后面的表达式求值，这些表达式应该返回3个值供for保存：迭代器函数、恒定状态和控制变量的初值。这里和多重赋值是一样的，只有最后一个表达式才会产生多个结果，并且只会保留前3个值，多余的值会被丢弃；而不够的话，就以nil补足。

在初始化完成以后，for会以恒定状态和控制变量来调用迭代器函数。然后for将迭代器函数的返回值赋予变量列表中的变量。如果第一个返回值为nil，那么循环就终止，否则，for执行它的循环体，随后再次调用迭代器函数，并重复这个过程。在前言部分的代码中，只是返回了迭代器函数，并没有返回恒定状态和控制变量。下面通过代码来说明这个问题，比如：

代码如下:

for var_1, ..., var_n in <explist> do <block> end -- 就等价于以下代码：
do
     local _f, _s, _var = <explist>    -- 返回迭代器函数、恒定状态和控制变量的初值
     while true do
          local var_1, ..., var_n = _f(_s, _var)
          _var = var_1
          if _var == nil then break end
          <block>
          end
     end
end

无状态的迭代器

所谓“无状态的迭代器”，就是一种自身不保存任何状态的迭代器。因此，我们可以在多个循环中使用同一个无状态的迭代器，避免创建新的闭包的开销。

在每次迭代中，for循环都会用恒定状态和控制变量来调用迭代器函数。一个无状态的迭代器可以根据这两个值来为下次迭代生成下一个元素。这类迭代器的代表就是ipairs。它可以用来迭代一个数组的所有元素。如下述演示代码：

代码如下:

local aTb = {"One", "Two", "Three"}
for i, v in ipairs(aTb) do
     print(i, v)
end

在这里，迭代器状态就是需要遍历的table（一个恒定状态，它不会在循环中改变）及当前的索引值（控制变量）。我们可以使用Lua代码来实现ipairs，大概就如下代码：

代码如下:

local function iter(a, i)
     i = i + 1
     local v = a[i]
     if v then
          return i, v
     end
end
 
function ipairs(a)
     return iter, a, 0
end

函数pairs与ipairs类似，也是用于遍历一个table中的所有元素。不同的是，它的迭代器函数是Lua中的一个基本函next。

代码如下:

function pairs(a)
     return next, t, nil
end

在调用next(t, k)时，k是table t的一个key。此调用会以table中的任意次序返回一组值：此table的下一个key，及这个key所对应的值。而调用next(t, nil)时，返回table的第一组值。若没有下一组值时，next返回nil。所以，我们也可以使用next来判断一个table是否为空。

对于大家经常迷惑的ipairs和pairs的区别，在这里就能看的一清二楚了，ipairs只能用于遍历index是整型的table，同时，由于ipairs返回的控制变量初值为0，这就决定了，ipairs只能访问index从1开始的key和value；ipairs不能返回nil，当key对应的值为nil时，就直接终止遍历；而pairs则没有要求。关于ipairs和pairs的具体差异，请参考这篇博文：点这里。

当然了，有了无状态的迭代器，就有了有状态的迭代器了，有状态的迭代器就是专门用一个table来保存状态；在无状态的迭代器中，我们每一次都是迭代一个table，这个table就是一个无状态的table，它不会再遍历的过程中发生变化，而有状态的迭代器，则会在遍历的过程中对迭代的table进行变更，迭代的table的状态也随之发生了变化。这里不做详细的总结。

赞 (0)

相关推荐

  • Lua教程（五）：迭代器和泛型for

    1. 迭代器与Closure: 在Lua中,迭代器通常为函数,每调用一次函数,即返回集合中的"下一个"元素.每个迭代器都需要在每次成功调用之间保持一些状态,这样才能知道它所在的位置和下一次遍历时的位置.从这一点看,Lua中closure机制为此问题提供了语言上的保障,见如下示例: 复制代码 代码如下: function values(t)     local i = 0     return function()         i = i + 1         return t[i

  • Lua中的迭代器和泛型for实例

    1.迭代器与closure 在lua中,迭代器通常为函数,每调用一次函数,会返回集合中的下一个元素.每个迭代器在成功调用的时候,都需要保存一些状态,closure(闭包)完美为迭代器运用而生. 复制代码 代码如下: function values(t)     local i=0     return function() --匿名函数     i=i+1     return t[i]     end end t1 ={10, 20, 30} it=values(t1)   --创建闭包变量的

  • Lua中的for循环和迭代器的秘密探究

    上一篇我们介绍了,可以使用for循环来完成迭代器的调用,十分简洁. 那么,具体这for循环做了什么呢?我当然没有去看源码,我只是看书而已. 资料来源于<Lua程序设计>第二版,如果这本书的内容没有错的话,那么,本篇文章理论上也不会有错~ 1.返回两个值的迭代器 pairs是能遍历table的key和value的,而我们之前写的dieDaiQi函数只能返回value. 所以,我们要改改dieDaiQi函数,如下: 复制代码 代码如下: function dieDaiQi(t)     local

  • 深入解读Lua中迭代器与泛型for的使用

    泛型for原理 迭代器是一种可以遍历集合中所有元素的机制,在Lua中通常将迭代器表示为函数,每调用一次函数,就返回集合中"下一个"元素.每个迭代器都需要在每次成功调用之间保持一些状态,这样才能知道它所在的位置及如何步进到下一个位置,closure就可以完成此项工作.下面的示例是列表的一个简单的迭代器: function values(t) local i = 0 return function() i = i + 1; return t[i] end end 循环调用: t = {10

  • Lua中的迭代器和泛型for介绍

    任何一种结构,只要允许你遍历集合中所有元素的都可称之为迭代器.lua中常常使用函数来描述迭代器,每次调用该函数都返回集合的下一个元素.每一个迭代器都需要保存一些状态来知道当前处于什么位置和如何进行下一次迭代.对于这样的任务,闭包提供了很好的机制来完成.一个典型的闭包结构包含两个函数:一个是闭包自身,一个是创建闭包的工厂. 例如,我们可以写过简单的list迭代器,让他仅仅返回值. 复制代码 代码如下: function values( t )      local i = 0;      retu

  • 浅析Lua中的迭代器

    迭代器是一种结构,使能够遍历所谓的集合或容器中的元素.在Lua中,这些集合通常是指那些用于创建各种数据结构,如数组表. 一般对于迭代器 一个通用的迭代器提供的键值对集合中的每个元素.下面一个简单的实例. 复制代码 代码如下: array = {"Lua", "Tutorial"} for key,value in ipairs(array) do    print(key, value) end 当我们运行上面的代码之后将得到下面的输出 复制代码 代码如下: 1 

  • Lua的迭代器使用中应该避免的问题和技巧

    关于迭代器的内容,还有一点点,不过已经无关紧要了,应该算是一种扩展吧,就一起来开开眼界好了~ 1.避免创建闭合函数 我们之前一直在说的迭代器,都是要创建闭合函数,但,大家有没有想过,有了恒定状态和控制变量之后,是不是就不需要闭合函数了? 先来回顾一下之前的迭代器函数: 复制代码 代码如下: function dieDaiQi(t)     local i = 0;     return function(s, var)         i = i + 1;                 if

  • Lua中的迭代器浅析

    今天学习的内容还蛮有意思的,让我兴奋了一下~ 1.迭代器 什么是迭代器?别傻了,我最讨厌的就是名词解释了,反正就是用来遍历集合的一种方式. 比如,我们最常用的pairs,如下代码: 复制代码 代码如下: local t = {"fdsd", "445"};        for k, v in pairs(t) do         print("k=" .. k .. ", v=" .. v);     end 这是一次遍历

  • Lua中的迭代器（iterator）浅析

    Lua有迭代器的概念,通过不同的迭代器,几乎可以遍历所有的东西.标准库提供的几种迭代器:io.lines(迭代文件中的每行), pairs(迭代table元素),ipairs(迭代数组元素), string.gmatch(迭代字符串中单词)等. 另外,可以自定义迭代器 使用pairs迭代器变量table 复制代码 代码如下: > t = {2,3,4,5} > for i,v in pairs(t) do >> print(i .. ' = ' .. v) >> end

  • Lua中的迭代器和泛型for学习总结

    前言 迭代器就是一种可以遍历一种集合中所有元素的机制,在Lua中,通常将迭代器表示为函数.每调用一次函数,就返回集合中的"下一个"元素.每个迭代器都需要在每次成功调用之后保存一些状态,这样才能知道它所在的位置及如何走到下一个位置,通过之前博文的总结,闭包对于这样的任务提供了极佳的支持.现在我们就用代码来实现一个简单的迭代器. 复制代码 代码如下: function values(tb)      local i = 0      return function ()          

  • Lua中的变量类型与语句学习总结

    Lua中的变量类型与语句学习总结

    1. Lua类型 1.1 基本类型 Lua是一种动态类型语言,没有类型定义的语法.Lua一共有8种基础类型:nil(空).boolean(布尔).number(数字).string(字符串).userdata(自定义类型).function(函数).thread(线程).table(表). 函数type可根据一个值返回其类型名称(字符串),如print(type(print)),输出"function":print(type(type(X))) ,输出"string"

  • Lua中的元表与元方法学习总结

    前言 元表对应的英文是metatable,元方法是metamethod.我们都知道,在C++中,两个类是无法直接相加的,但是,如果你重载了"+"符号,就可以进行类的加法运算.在Lua中也有这个道理,两个table类型的变量,你是无法直接进行"+"操作的,如果你定义了一个指定的函数,就可以进行了.那这篇博文就是主要讲的如何定义这个指定的函数,这个指定的函数是什么?希望对学习Lua的朋友有帮助. Lua是怎么做的? 通常,Lua中的每个值都有一套预定义的操作集合,比如数

  • Lua中的变量和流控制入门学习

    复制代码 代码如下: num = 42  -- 所有的数字都是double. -- 别担心,double的64位中有52位用于 -- 保存精确的int值; 对于需要52位以内的int值, -- 机器的精度不是问题. 复制代码 代码如下: s = 'walternate'  -- 像Python那样的不可变的字符串. t = "双引号也可以" u = [[ 两个方括号        用于        多行的字符串.]] t = nil  -- 未定义的t; Lua 支持垃圾收集. 复制

  • Lua中的元表和元方法学习笔记

    元表(metatable)是 Lua 里每种类型的值的默认操作方式的集合,例如,数字可以加减乘除.字符串可以连接合并.table 可以插入一对 key-value 值.函数可以被调用等等,这些操作都遵循其预定义的行为来执行. 而值的默认操作方式不是一成不变的,可以通过元表来修改其行为表现,或者是新定义一些默认没有的操作.例如,当两个 table 相加时, Lua 会检查它们之间的元表里是否有 "__add" 这个函数,如果定义有这个函数, 则调用这个函数来执行一次加法操作. 这里,相加

随机推荐