lua迭代器与泛型for

概要

第七章主要介绍如何编写适用于泛型for的迭代器。首先了解泛型for的语义，以及for是如何工作的。然后根据具体实例分析for的内部工作流程，从而掌握适用于泛型for的迭代器的写法。

泛型for的语法

泛型for的语法：for <变量列表> in <表达式列表> do <具体操作> end

泛型for的内部机制

内置的三个变量：迭代器变量、恒定状态（通常为表）、控制变量；


第一件事就是对in后面的表达式求值，此表达式应该返回三个值给for保存;(类似于多重赋值)；

以恒定状态和控制变量为实参，调用迭代器函数；

将迭代器的返回结果赋值给变量列表中的变量，返回值的第一个值为下一次调用迭代器函数的控制变量，如果第一个返回值为nil，则循环终止。

实例分析

了解了泛型for的内部机制，再通过具体实例来分析它的工作流程。实例来源于书本。

迭代器与closure

--第一类closure
function iterTest1()
    local function values(t)
        local i = 0
        return function () i=i+1; return t[i];  end
    end
    local t = {10, 20, 30}
    local iter = values(t)
    while true do
        local element = iter()
        if not element then 
            break 
        end
        print(element)
    end
    print("----------------------")
    --1. 计算values表达式，返回iter = function () i=i+1 return t[i] end; 恒定状态和控制变量为nil,
    --2. 调用迭代器函数iter(无参数)，参数（恒定状态和控制变量）也为nil
    --3. iter返回t[i], 若为nil则结束，否则再以t[i]调用迭代器
    for element in values(t) do
        print(element)
    end
end

无状态的迭代器

--无状态迭代器: 迭代器自身不保存任何状态，可以在多个循环中使用同一个无状态的迭代器
--像iterTest1中的迭代器使用closure保存了控制变量i和恒定状态
function iterTest2()
    print("iterTest2--------------")
    local a = {"one", "two", "three"}
    local function iter(a, i) --恒定状态和控制变量
        i = i + 1
        local v = a[i]
        if v then
            return i, v     --返回第一个值为控制变量，第二个为变量列表需要的值
        --else
          --  return nil
        end
    end
    local function myipair(a)
        return iter, a, 0   --迭代器、恒定状态、控制变量
    end

    for i, v in myipair(a) do
        print(i, v)
    end

end

具有复杂状态的迭代器

有了对前面两个实例的了解，这个也不会难了。所谓复杂状态表现到程序就是利用恒定状态table封装迭代器需要的信息，因为for会将恒定状态作为实参传给迭代器函数，所以利用恒定状态table保存的信息都可以在迭代器中使用了。

总结

for的表达式列表会有三个返回值，顺序为：迭代器、恒定状态、控制变量，没有就会用nil补充；

for以恒定状态、控制变量（注意这个顺序）作为实参调用迭代器函数。若迭代器没有对应的形参数目，实参会被丢弃，这一点与通常的函数调用一样；

迭代器的返回值：第一个值为控制变量（会被作为下一次调用迭代器函数的实参，为nil则for终止），后续返回值由编写者自行决定。