for

Lua 提供了一组传统的、小巧的控制结构,包括用于条件判断的 if,用于迭代的 while、repeat 和 for,本章节主要介绍 for 的使用。

一,for 数字型

for 语句有两种形式:数字 for(numeric for)和范型 for(generic for)。

数字型 for 的语法如下:

for var = begin, finish, step do
    --body
end

关于数字 for 需要关注以下几点:

  • 1、var 从 begin 变化到 finish,每次变化都以 step 作为步长递增 var;

  • 2、begin、finish、step 三个表达式只会在循环开始时执行一次;

  • 3、第三个表达式 step 是可选的,默认为 1;

  • 4、控制变量 var 的作用域仅在 for 循环内,若需要在外面控制,则需将值赋给一个新的变量;

  • 5、循环过程中不要改变控制变量的值,那样会带来不可预知的影响。

示例

for i = 1, 5 do
  print(i)
end

-- output:
1
2
3
4
5

...

以下是这种循环的一个典型示例:

如果不想给循环设置上限的话,可以使用常量 math.huge:

二,for 泛型

泛型 for 循环通过一个迭代器(iterator)函数来遍历所有值:

Lua 的基础库提供了 ipairs,这是一个用于遍历数组的迭代器函数。在每次循环中,i 会被赋予一个索引值,同时 v 被赋予一个对应于该索引的数组元素值。

下面是另一个类似的示例,演示了如何遍历一个 table 中所有的 key

从外观上看泛型 for 比较简单,但其实它是非常强大的。通过不同的迭代器,几乎可以遍历所有的东西, 而且写出的代码极具可读性。

标准库提供了几种迭代器,包括:

  • 用于迭代文件中每行的(io.lines);

  • 迭代 table 元素的(pairs);

  • 迭代数组元素的(ipairs);

  • 迭代字符串中单词的(string.gmatch)等。

泛型 for 循环与数字型 for 循环有两个相同点: (1)循环变量是循环体的局部变量; (2)决不应该对循环变量作任何赋值。

对于泛型 for 的使用,再来看一个更具体的示例。假设有这样一个 table,它的内容是一周中每天的名称:

现在要将一个名称转换成它在一周中的位置。为此,需要根据给定的名称来搜索这个 table。然而 在 Lua 中,通常更有效的方法是创建一个“逆向 table”。例如这个逆向 table 叫 revDays,它以 一周中每天的名称作为索引,位置数字作为值:

接下来,要找出一个名称所对应的位置,只需用名字来索引这个逆向 table 即可:

当然,不必手动声明这个逆向 table,而是通过原来的 table 自动地构造出这个逆向 table:

这个循环会为每个元素进行赋值,其中变量 k 为 key(1、2、...),变量 v 为 value("Sunday"、"Monday"、...)。

值得一提的是,在 LuaJIT 2.1 中,ipairs() 内建函数是可以被 JIT 编译的,而 pairs() 则只能被解释执行。因此在性能敏感的场景,应当合理安排数据结构,避免对哈希表进行遍历。事实上,即使未来 pairs 可以被 JIT 编译,哈希表的遍历本身也不会有数组遍历那么高效,毕竟哈希表就不是为遍历而设计的数据结构。

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