Lua控制语句

目录

• 1. 控制结构 if-else
  • 单个 if 分支 型
  • 两个分支： if-else 型
  • 多个分支： if-elseif-else型
• 2. while 型控制结构
• 3. repeat控制结构
• 4. 控制结构：for
  • 数字型for
  • 泛型for
• 5. break、return关键字
  • break
  • return

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前言：
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。

1. 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elseif是连在一起的，若不else与if写成"elseif"则相当于在else 里嵌套,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

2. 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。虽然没有提供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：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

3. 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。

实例：

--[ 变量定义 --]
a = 10
--[ 执行循环 --]
repeat
   print("a的值为:", a)
   a = a + 1
until( a > 15 )

执行以上代码，程序输出结果为：

a的值为: 10
a的值为: 11
a的值为: 12
a的值为: 13
a的值为: 14
a的值为: 15

4. 控制结构：for

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。本章节主要介绍for的使用。

数字型for

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

var从begin变化到finish，每次变化都以step作为步长递增var，并执行一次“执行体”。第三个表达式step是可选的，若不指定的话，Lua会将步长默认为1。

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

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

-- 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。

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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位置，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"、...)。

5. break、return关键字

break

break用来终止while,repeat,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。关与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：

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

function is_positive(x)
    if x > 0 then
        return x .. " is positive"
    else
        return x .. " is non-positive"
    end
    print("function 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
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