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：

代码如下:

function dieDaiQi(t)
    local i = 0;
    return function()
        i = i + 1; 
      
        if i > #t then
            return nil;
        end         
        return i, t[i];
    end
end

当然了，这不是一个安全的迭代器，我们假设table中没有nil值。
至于为什么要有一个if i > #t的判断，待会会说到。
 
使用如下方式调用迭代器：

代码如下:

local t = {"fdsd", "445", "9999"};
    for k, v in dieDaiQi(t) do
        print(k .. "," .. v);
    end

输出结果如下：

代码如下:

[LUA-print] 1,fdsd
[LUA-print] 2,445
[LUA-print] 3,9999

2.for .. in .. do的真面目

【for k, v in dieDaiQi(t) do  end】这段代码实际上等价于以下代码：

代码如下:

do
        local _f, _s, _var = dieDaiQi(t);
      
        while true do
            local k, v = _f(_s, _var);
            _var = k;
          
            if _var == nil then
                break;
            end
          
            print(k .. "," .. v);
        end
    end

是不是很复杂？其实它和我们之前第一次调用迭代器的代码很像，我们先删掉复杂的部分，代码变成如下：

代码如下:

do
        local _f = dieDaiQi(t);
      
        while true do
            local k, v = _f();
          
            if k == nil then
                break;
            end
          
            print(k .. "," .. v);
        end
    end

试试运行这段代码，结果如下：

代码如下:

[LUA-print] 1,fdsd
[LUA-print] 2,445
[LUA-print] 3,9999

和直接使用for in循环是一样的结果。
 
实际上，我说的这些都是废话，因为我们之前就已经说，for in循环就是用来简化迭代器的调用的，所以当然是一样的结果。

3.迭代器函数、恒定状态、控制变量初值

我们来看看for in真面目的第一句代码：local _f, _s, _var = dieDaiQi(t);
三个返回值分别代表迭代器函数(_f)、恒定状态(_s)、控制变量初值(_var)。
 
迭代器函数：就不用解释了，就是我们的dieDaiQi返回的闭合函数。
恒定状态：其实就是一个变量，这个变量一直不变，所以称之为恒定。
控制变量初值：和恒定相对于的，这是一个会不断改变的变量。
 
因为我本人没有实际使用过这种特性，所以没法举出实际的例子，只能从理论上去解释。

1.比如我们的dieDaiQi函数，它只有一个返回值，就是那个闭合函数，所以，_s和_var都是nil。

2.接着调用local k, v = _f(_s, _var); 这实际上就是调用了闭合函数，并且将恒定值和变量值都作为参数传递进去。

3.Lua的函数是很自由的，即使_f函数本身没有参数，也可以传参数进去，不会影响什么，所以，两个nil值传进去了，没有任何事情发生，就像是直接调用_f()一样。

4.再下一句代码：_var = k;  这是把闭合函数（_f）的第一个返回值保存起来，因为每次调用闭合函数（_f）返回值都是下一个迭代值，所以_var每次都是不一样的值。

5.如果_var的值为nil，则停止循环，结束迭代。
 
因此，我们编写迭代器的时候，迭代结束的方式就是让第一个返回值为nil。
 
那么，如果我们让dieDaiQi函数返回恒定状态和控制变量初值，又是什么样的情况呢？
代码如下:

代码如下:

function dieDaiQi(t)
    local i = 0;
    return function(s, var)
        i = i + 1; 
      
        if i > #t then
            return nil;
        end       
        print("恒定值=" .. s .. ", 变量值=" .. var)
        return i, t[i];
    end, 10, 0
end

留意一下，dieDaiQi函数现在会返回三个参数，后面的10和0分别就是恒定状态和控制变量初值。
同时，闭合函数也多了两个参数：s和var。
 
于是，我们再次用for循环遍历迭代器：

代码如下:

for k, v in dieDaiQi(t) do
        print(k .. "," .. v);
    end

输出结果如下：

代码如下:

[LUA-print] 恒定值=10, 变量值=0
[LUA-print] 1,fdsd
[LUA-print] 恒定值=10, 变量值=1
[LUA-print] 2,445
[LUA-print] 恒定值=10, 变量值=2
[LUA-print] 3,9999

恒定值自然是一直不变的，而变量值在每一次调用了闭合函数之后，就会赋值为k的值，所以变量值一直按着table的key值在变化。

可能一时有点混乱，不过，只要对照着for .. in .. do .. end对应的实现代码，就很好理解了。

4.结束

终于写完了，我快撑不住了，一晚上写两篇文章，可够折腾的。

现在眼睛都是花的…我不知道我还能坚持多少个晚上…

幸好学习的内容会越来越难，这样我就没法一个晚上就理解透彻，也就没法每晚写一篇教程了~

太好了，呵呵。（小若：想偷懒就偷懒吧，说这么多做什么）

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