Lua中的迭代器和泛型for學(xué)習(xí)總結(jié)

前言

迭代器就是一種可以遍歷一種集合中所有元素的機(jī)制，在Lua中，通常將迭代器表示為函數(shù)。每調(diào)用一次函數(shù)，就返回集合中的“下一個”元素。每個迭代器都需要在每次成功調(diào)用之后保存一些狀態(tài)，這樣才能知道它所在的位置及如何走到下一個位置，通過之前博文的總結(jié)，閉包對于這樣的任務(wù)提供了極佳的支持?，F(xiàn)在我們就用代碼來實現(xiàn)一個簡單的迭代器。

這就是一個最簡單的迭代器，使用閉包來完成整個任務(wù)；這只是一個簡單的例子，接下來，再看看泛型for的語義。

泛型for的語義

泛型for比較復(fù)雜，它在循環(huán)過程內(nèi)保存了迭代器函數(shù)。它實際上保存著3個值：一個迭代器函數(shù)、一個恒定狀態(tài)和一個控制變量。接下來，分別進(jìn)行總結(jié)。
泛型for的語法如下：

其中，var-list>是一個或多個變量名的列表，以逗號分隔；exp-list>是一個或多個表達(dá)式的列表，同樣以逗號分隔。通常表達(dá)式列表只有一個元素，即一句對迭代器函數(shù)的調(diào)用。例如：

for做的第一件事就是對in后面的表達(dá)式求值，這些表達(dá)式應(yīng)該返回3個值供for保存：迭代器函數(shù)、恒定狀態(tài)和控制變量的初值。這里和多重賦值是一樣的，只有最后一個表達(dá)式才會產(chǎn)生多個結(jié)果，并且只會保留前3個值，多余的值會被丟棄；而不夠的話，就以nil補(bǔ)足。

在初始化完成以后，for會以恒定狀態(tài)和控制變量來調(diào)用迭代器函數(shù)。然后for將迭代器函數(shù)的返回值賦予變量列表中的變量。如果第一個返回值為nil，那么循環(huán)就終止，否則，for執(zhí)行它的循環(huán)體，隨后再次調(diào)用迭代器函數(shù)，并重復(fù)這個過程。在前言部分的代碼中，只是返回了迭代器函數(shù)，并沒有返回恒定狀態(tài)和控制變量。下面通過代碼來說明這個問題，比如：

無狀態(tài)的迭代器

所謂“無狀態(tài)的迭代器”，就是一種自身不保存任何狀態(tài)的迭代器。因此，我們可以在多個循環(huán)中使用同一個無狀態(tài)的迭代器，避免創(chuàng)建新的閉包的開銷。

在每次迭代中，for循環(huán)都會用恒定狀態(tài)和控制變量來調(diào)用迭代器函數(shù)。一個無狀態(tài)的迭代器可以根據(jù)這兩個值來為下次迭代生成下一個元素。這類迭代器的代表就是ipairs。它可以用來迭代一個數(shù)組的所有元素。如下述演示代碼：

對于大家經(jīng)常迷惑的ipairs和pairs的區(qū)別，在這里就能看的一清二楚了，ipairs只能用于遍歷index是整型的table，同時，由于ipairs返回的控制變量初值為0，這就決定了，ipairs只能訪問index從1開始的key和value；ipairs不能返回nil，當(dāng)key對應(yīng)的值為nil時，就直接終止遍歷；而pairs則沒有要求。關(guān)于ipairs和pairs的具體差異，請參考這篇博文：點這里。

當(dāng)然了，有了無狀態(tài)的迭代器，就有了有狀態(tài)的迭代器了，有狀態(tài)的迭代器就是專門用一個table來保存狀態(tài)；在無狀態(tài)的迭代器中，我們每一次都是迭代一個table，這個table就是一個無狀態(tài)的table，它不會再遍歷的過程中發(fā)生變化，而有狀態(tài)的迭代器，則會在遍歷的過程中對迭代的table進(jìn)行變更，迭代的table的狀態(tài)也隨之發(fā)生了變化。這里不做詳細(xì)的總結(jié)。