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Lua（迭代器）

news 2025/7/25 17:55:20

Lua 迭代器基础概念

Lua 迭代器是一种允许遍历集合（如数组、表）元素的机制。迭代器通常由两个部分组成：迭代函数和状态控制变量。每次调用迭代函数会返回集合中的下一个元素。

泛型 for 循环

Lua 提供了泛型 for 循环来简化迭代器的使用。语法如下：

for var1, var2, ..., varN in iterator_function, state, initial_value do-- 循环体
end

iterator_function：迭代函数，每次调用返回下一个值。
state：迭代器的状态（通常是集合本身）。
initial_value：迭代的初始值（通常为 nil）。

无状态迭代器

无状态迭代器不保留任何状态信息，状态完全由外部控制。典型的例子是 ipairs 和 pairs。

warring：

同：都是能遍历集合（表、数组）

异：ipairs 仅仅遍历值，按照索引升序遍历，索引中断停止遍历。即不能返回 nil,只能返回数字 0，如果遇到 nil 则退出。它只能遍历到集合中出现的第一个不是整数的 key。

pairs 能遍历集合的所有元素。即 pairs 可以遍历集合中所有的 key，并且除了迭代器本身以及遍历表本身还可以返回 nil。

示例：实现类似 ipairs 的迭代器

local function iter(t, i)i = i + 1if t[i] thenreturn i, t[i]end
endfunction my_ipairs(t)return iter, t, 0
end-- 使用
local arr = {10, 20, 30}
for i, v in my_ipairs(arr) doprint(i, v)
end

有状态迭代器

有状态迭代器将状态封装在闭包或表中，无需外部传递状态。

闭包实现

function my_iter(t)local i = 0return function()i = i + 1if t[i] thenreturn i, t[i]endend
end-- 使用
local arr = {10, 20, 30}
for i, v in my_iter(arr) doprint(i, v)
end

表实现

local iterator = {}
iterator.__index = iteratorfunction iterator.new(t)return setmetatable({t = t, i = 0}, iterator)
endfunction iterator:__call()self.i = self.i + 1if self.t[self.i] thenreturn self.i, self.t[self.i]end
end-- 使用
local arr = {10, 20, 30}
for i, v in iterator.new(arr) doprint(i, v)
end

自定义迭代器

通过实现 __pairs 或 __ipairs 元方法，可以自定义表的迭代行为。

示例：逆序遍历数组

local function reverse_iter(t, i)i = i - 1if i > 0 thenreturn i, t[i]end
endfunction reverse_ipairs(t)return reverse_iter, t, #t + 1
end-- 使用
local arr = {10, 20, 30}
for i, v in reverse_ipairs(arr) doprint(i, v)
end

协程迭代器

协程可以用于实现复杂的迭代逻辑，尤其是需要跨多次调用维护状态的情况。

示例：遍历二叉树

local function traverse(node)if not node then return endtraverse(node.left)coroutine.yield(node.value)traverse(node.right)
endfunction tree_iter(root)return coroutine.wrap(function()traverse(root)end)
end-- 使用
local tree = {value = 2,left = {value = 1},right = {value = 3}
}
for v in tree_iter(tree) doprint(v) -- 输出 1, 2, 3
end