05.19 OpenResty实战-Lua入门-控制结构

OpenResty实战-Lua入门-控制结构

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。本章主要介绍 Lua 语言的控制结构的使用。

控制结构 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。因为是大家熟悉的语法,本节只简单介绍一下它的使用方法。

单个 if 分支 型

x = 10

if x > 0 then

print("x is a positive number")

end

运行输出:x is a positive number

两个分支 if-else 型

x = 10

if x > 0 then

print("x is a positive number")

else

print("x is a non-positive number")

end

运行输出:x is a positive number

多个分支 if-elseif-else 型

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

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

运行输出:My God, your score turned out to be 0

while 型控制结构

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。

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

值得一提的是,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。例如我们遍历 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 控制结构

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。

以下代码将会形成死循环:

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

除此之外,repeat 与其他语言的 do-while 基本是一样的。同样,Lua 中的 repeat 也可以在使用 break 退出。

for 控制结构

Lua 提供了一组传统的、小巧的控制结构,包括用于条件判断的 if 用于迭代的 while、repeat和 for,本节主要介绍 for 的使用。

for 数字型

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

数字型 for 的语法如下:

for var = begin, finish, step do

--body

end

关于数字 for 需要关注以下几点:

1.var 从 begin 变化到 finish,每次变化都以 step 作为步长递增 var

2.begin、finish、step 三个表达式只会在循环开始时执行一次

3.第三个表达式 step是可选的,默认为 1

4.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

5.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

示例

for i = 1, 5 do

print(i)

end

-- output:

1 2 3 4 5

...

for i = 1, 10, 2 do

print(i)

end

-- output:

1 3 5 7 9

以下是这种循环的一个典型示例:

for i = 10, 1, -1 do

print(i)

end

-- output:

...

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

for 泛型

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

-- output:

index: 1 value: a

index: 2 value: b

index: 3 value: c

index: 4 value: d

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。

下面是另一个类似的示例,演示了如何遍历一个 table 中所有的 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:

(1)循环变量是循环体的局部变量;

(2)决不应该对循环变量作任何赋值。

对于泛型 for 的使用,再来看一个更具体的示例。假设有这样一个 table,它的内容是一周中每天的名称:

local days = {

"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday",

"Thursday", "Friday", "Saturday"

}

现在要将一个名称转换成它在一周中的位置。为此,需要根据给定的名称来搜索这个 table。

然而 在 Lua 中,通常更有效的方法是创建一个“逆向 table”。例如这个逆向 table 叫revDays,它以一周中每天的名称作为索引,位置数字作为值:

local revDays = {

["Sunday"] = 1,

["Monday"] = 2,

["Tuesday"] = 3,

["Wednesday"] = 4,

["Thursday"] = 5,

["Friday"] = 6,

["Saturday"] = 7

}

接下来,要找出一个名称所对应的需要,只需用名字来索引这个 reverse table 即可:

local x = "Tuesday"

print(revDays[x]) -->3

当然,不必手动声明这个逆向 table,而是通过原来的 table 自动地构造出这个逆向 table:

local days = {

"Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday",

"Friday", "Saturday","Sunday"

}

local revDays = {}

for k, v in pairs(days) do

revDays[v] = k

end

-- print value

for k,v in pairs(revDays) do

print("k:", k, " v:", v)

end

-- output:

k: Tuesday v: 2

k: Monday v: 1

k: Sunday v: 7

k: Thursday v: 4

k: Friday v: 5

k: Wednesday v: 3

k: Saturday v: 6

这个循环会为每个元素进行赋值,其中变量 k 为 key(1、2、...),变量 v 为value("Sunday"、"Monday"、...)。

值得一提的是,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。

break,return 关键字

break

语句 break 用来终止 while 、 repeat 和 for 三种循环的执行,并跳出当前循环体, 继续执行当前循环之后的语句。下面举一个 while 循环中的 break 的例子来说明:

-- 计算最小的x,使从1到x的所有数相加和大于100

sum = 0

i = 1

while true do

sum = sum + i

if sum > 100 then

break

end

i = i + 1

end

print("The result is " .. i) -->output:The result is 14

在实际应用中, break 经常用于嵌套循环中。

return

return 主要用于从函数中返回结果,或者用于简单的结束一个函数的执行。 关于函数返回值的细节可以参考 函数的返回值 章节。 return 只能写在语句块的最后,一旦执行了return 语句,该语句之后的所有语句都不会再执行。若要写在函数中间,则只能写在一个显式的语句块内,参见示例代码:

local function add(x, y)

return x + y

--print("add: I will return the result " .. (x + y))

--因为前面有个return,若不注释该语句,则会报错

end

local function is_positive(x)

if x > 0 then

return x .. " is positive"

else

return x .. " is non-positive"

end

--由于return只出现在前面显式的语句块,所以此语句不注释也不会报错

--,但是不会被执行,此处不会产生输出

print("function end!")

end

sum = add(10, 20)

print("The sum is " .. sum) -->output:The sum is 30

answer = is_positive(-10)

print(answer) -->output:-10 is non-positive

有时候,为了调试方便,我们可以想在某个函数的中间提前 return ,以进行控制流的短路。

此时我们可以将 return 放在一个 do ... end 代码块中,例如:

local function foo()

print("before")

do return end

print("after") -- 这一行语句永远不会执行到

end

至此,Lua控制结构就介绍完了。下一篇将介绍Lua函数。

后续计划内容:

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