（5）LUA程序设计－迭代器（state iterator & stateless iterator）

1.迭代器与closure的关系

所谓迭代器，就是对一个集合的遍历，比如遍历一个table数组，我们必须在每遍历完一个元素之后，我们必须记住下一个元素的索引。

前几节我们学过了闭合函数，它存在的非局部的变量，就是能够在多次调用闭合函数（返回的函数+非局部的变量）后，保留非局部变量的值，利用这一点，我们可以很容易的自定义一个迭代器

比如遍历一个t = {12,23,15,19}数组，自定义迭代器如下

function values(t)

local i = 0;

return function() i = i+1 return t[i] end;

end

遍历方式有两种while xxx do ... end 或者用本节讲的for来遍历，

t = {12,23,15,19};

前者方面

iter = values(t);

while true do

local elem = iter();

if nil == elem then break end;

print(elem);

end

后者方法,采用for

for elem in values(t) do

print(elem);

end

两种方法，显然for比较简洁一些，for会多次调用<expr-list>（泛型for格式：for <val-list> in <expr-list> do ... end）所处的迭代器（称为迭代工厂也行）

下面举一个更为复杂的迭代器，遍历 输入文件当中的单词,必须用两个变量来记住当前读到的文字所处行line，以及当前的列的位置pos

首先创建一个迭代器

function allwords()

local line = io.read(); --读取一行文本

local pos = 1;--初始当前为第一列的位置

return function()

while line do -- 至少有一行文本

local s,e = stirng.find(line,"%w+",pos) --调用string.find方法，第一个参数为当前文本串，第二个参数为正则表达式，表示单词，第三个参数表示，从line的第pos列开始查找

if s then -- 找到了单词的情况

pos = e+1; -- 移动pos的索引位置

return string.sub(line,s,e); --节取line从s到e索引对应的单词，并返回

else

line = io.read() --如果上一行文本内已经找不到单词了，再读取一行

pos = 1--重新将pos置到第一列

end

end

return nil --没有文本，返回空

end

end

我们用for可以简化代码，实现遍历如下：

for word in allwords() do

print(word)

end

 

 

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2 强大的泛型for

我们应该正确理解LUA提供的FOR泛型的强大之处，

我们知道，泛型for格式：for <val-list> in <expr-list> do ... end，正常情况下<val-list>这个变量列表可以是一个或多个，一般是三个，而<expr-list>也可以是一个或多个表达式，但一般情况是一个.

上面所举的两个例子（遍历数组，遍历文件当中的单词，我们称之无状态的迭代器 ,为什么？）有时候，我们不想迭代器本身保留着一些状态，或者控制变量，而希望迭代器本身不存在什么状态，而是将诸如控制变量，恒定状态等信息从迭代器中分离出来，这时候，我们就需要泛型for了。

泛型for支持每次调用迭代工厂后，返回迭代器的一些状态给<val-list>，即for ... in ... do ... end在处理时，首先处理in后面的表达式，一般处理后返回三个值，分别是：迭代函数（工厂）func，恒定状态 list，控制变量 index 这三个值，之后，利用返回的后两个值（list,index作为func函数的参数，调用func，返回给in之前的变量列表<var-list>）

举例：（无状态迭代器，状态交给了泛型for）还是以遍历数组为例(下面的代码其实是LUA ipairs方法的实现原理)

 

t = {12,23,15,19}

function values(t,i)

i = i+1;

return function() return i , t[i] end;

end

function iter(t)

return values,t,0

end

定义了上面的iter迭代器之后，我们可以这样子遍历数组了

for i,v in iter(t) do

print(i,v);

end

3较为复杂的有状态迭代器

我们将本节1当中举的例子（代码如下）有状态迭代器，修改成较复杂的有状态迭器

 

修改前：

function allwords()

local line = io.read(); --读取一行文本

local pos = 1;--初始当前为第一列的位置

return function()

while line do -- 至少有一行文本

local s,e = stirng.find(line,"%w+",pos) --调用string.find方法，第一个参数为当前文本串，第二个参数为正则表达式，表示单词，第三个参数表示，从line的第pos列开始查找

if s then -- 找到了单词的情况

pos = e+1; -- 移动pos的索引位置

return string.sub(line,s,e); --节取line从s到e索引对应的单词，并返回

else

line = io.read() --如果上一行文本内已经找不到单词了，再读取一行

pos = 1--重新将pos置到第一列

end

end

return nil --没有文本，返回空

end

end

修改后：

function allwords()

local state = {line = io.read(),pos = 1} --将（读取一行文本--初始当前为第一列的位置）的数据放到一个table里边，名为state

return myIterator,state

end

function myIterator(state)

while state.line do -- 至少有一行文本

local s,e = stirng.find(state.line,"%w+",state.pos) --调用string.find方法，第一个参数为当前文本串，第二个参数为正则表达式，表示单词，第三个参数表示，从line的第pos列开始查找

if s then -- 找到了单词的情况

state.pos = e+1; -- 移动pos的索引位置

return string.sub(state.line,s,e); --节取line从s到e索引对应的单词，并返回

else

state.line = io.read() --如果上一行文本内已经找不到单词了，再读取一行

state.pos = 1--重新将pos置到第一列

end

end

return nil --没有文本，返回空

end

修改后的遍历跟修改前一样

 

 

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for word in allwords() do

print(word)

end

-------------------迭代器就讲到这里，下一节将讲解-（6）LUA程序设计－编译执行与错误（compile 、run & error）处理------------

 

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