2.4lua控制结构

2024-04-03

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3.2k 词

流程控制语句对于程序设计来说特别重要，它可以用于设定程序的逻辑结构。一般需要与条件判断语句结合使用。Lua 语言提供的控制结构有 if，while，repeat，for，并提供 break 关
键字来满足更丰富的需求。

if/else

if-else 是我们熟知的一种控制结构。Lua 跟其他语言一样，提供了 if-else 的控制结构。语法上更接近shell的语言，逻辑结构上和其他语言没有较大的区别，直接上实例，一看便知。

单分支if-end

x = 10
if x > 0 then
    print("x is a positive number")
end

双分支if-else-end

x = 10
if x > 0 then
    print("x is a positive number")
else
    print("x is a non-positive number")
end

多分支if-elseif-else-end

score = 90
if score == 100 then
    print("Very good!Your score is 100")
elseif score >= 60 then
    print("Congratulations, you have passed it,your score greater or equal to 60")
--此处可以添加多个elseif
else
    print("Sorry, you do not pass the exam! ")
end
--运行输出：Congratulations, you have passed it,your score greater or equal to 60

特别注意|与 C 语言的不同之处是 else 与 if 是连在一起的，若将 else 与 if 写成 “else if” 则相当于在else 里嵌套另一个 if 语句，如下代码：

score = 0
if score == 100 then
    print("Very good!Your score is 100")
elseif score >= 60 then
    print("Congratulations, you have passed it,your score greater or equal to 60")
else
    if score > 0 then
        print("Your score is better than 0")
    else
        print("My God, your score turned out to be 0")
    end --与上一示例代码不同的是，此处要添加一个end
end

从上述实例中可以发现，除了else if这种形式较elseif多了一个end外看起来并没有什么区别。上述实例中else if在判断的最后，如果在中间的话，意味着后面的elseif将会出现语法错误。

while

Lua 跟其他常见语言一样，提供了 while 控制结构，语法上也没有什么特别的。但是没有提供do-while 型的控制结构，但是提供了功能相当的 repeat。
while 型控制结构语法如下，当表达式值为假（即 false 或 nil）时结束循环。也可以使用break 语言提前跳出循环。

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while 表达式 do
    --body
end

--示例代码，求 1 + 2 + 3 + 4 + 5 的结果
x = 1
sum = 0
while x <= 5 do
    sum = sum + x
    x = x + 1
end
print(sum) -->output 15

特别注意：
Lua 并没有像许多其他语言那样提供类似 continue 这样的控制语句用来立即进入下一个循环迭代（如果有的话）。因此，我们需要仔细地安排循环体里的分支，以避免这样的需求。

没有提供 continue ，却也提供了另外一个标准控制语句 break ，可以跳出当前循环。例如遍历 table，查找值为 11 的数组下标索引:

local t = {1, 3, 5, 8, 11, 18, 21}
local i
for i, v in ipairs(t) do
    if 11 == v then
        print("index[" .. i .. "] have right value[11]")
        break
    end
end

repeat

Lua 中的 repeat 控制结构类似于其他语言（如：C++ 语言）中的 do-while，但是控制方式是刚好相反的。简单点说，执行 repeat 循环体后，直到 until 的条件为真时才结束，而其他语言（如：C++ 语言）的 do-while 则是当条件为假时就结束循环。

x = 10
repeat
    print(x)
until false
--该代码将导致死循环，因为until的条件一直为假，循环不会结束

除了条件相反外，repeat和while是一样的。

for

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

数字for

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

关于数字 for 需要关注以下几点:

var 从 begin 变化到 finish，每次变化都以 step 作为步长递增 var;
begin、finish、step 三个表达式只会在循环开始时执行一次;
第三个表达式 step是可选的，默认为 1;
控制变量 var 的作用域仅在 for 循环内，需要在外面控制，则需将值赋给一个新的变量;
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.

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for i = 10, 1, -1 do
    print(i)
end

如果不想给循环设置上限的话，可以使用常量 math.huge：

for i = 1, math.huge do
    if (0.3*i^3 - 20*i^2 - 500 >=0) then
        print(i)
        break
    end
end

泛型for

泛型 for 循环通过一个迭代器（ iterator）函数来遍历所有值：

-- 打印数组a的所有值
local a = {"a", "b", "c", "d"}
for i, v in ipairs(a) do
print("index:", i, " value:", v)
end

结果：

index: 1 value: a
index: 2 value: b
index: 3 value: c
index: 4 value: d

注意到在上述实例中使用到ipairs函数。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。那么如何遍历table呢？lua提供了pairs函数可以遍历tbale中的key.

-- 打印table t中所有的key
for k in pairs(t) do
    print(k)
end

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:

循环变量是循环体的局部变量；
决不应该对循环变量作任何赋值。

特别注意：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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