Lua 的 pairs 和 ipairs 的区别

最近在用 nginx_lua_module 模块写一个流量转发的东西,根据 Header, Body, Cookie 按照流量比例转发到另一个地方。看了前人写的代码,里面循环的时候有的用 pairs ,有的用 ipairs ,很不解。好在 Lua 官网就有电子版的《Programming in Lua》,学习非常方便。以下内容是我初学 Lua 的笔记和思考,如果不正确,欢迎指正。

一般的迭代器是在内部维护一个状态的(当前迭代的位置),但是 Lua 的迭代器是 Stateless(无状态的),这样的好处是可以重复多次迭代。不像 Python 的 Iterator 和 Iterable,如果多次迭代的话,需要从 Iterable 获得一个迭代器 Iterator。Lua 的迭代器需要循环的时候自己维护。

每一次迭代,for 都会调用迭代器函数,传入的参数有 2 个,一个是无状态的、要迭代的对象,一个就是控制参数(迭代的状态,1 2 3 …)。

比如下面这个循环:

首先 ipairs(a) 执行,返回三个值:iter 函数(从这里看出 Lua 和 Python 一样是有 “一等函数” 的),迭代的对象 a ,和迭代开始的下标 0 。然后第一次 for 循环调用 iter(a, 0) (参数如我们上面所说),得到返回值当前下标 i 和 a[i] 的值 v ,将这两个值赋值给 for 循环定义时候的变量 i 和 v 。用 Lua 实现这个逻辑,如下:

那么上面的 for 循环调用的逻辑类似下面这样,首先调用 ipairs 函数得到 iter 函数,然后每次调用 iter 函数。

另外一个要注意的点是,上面的 Lua 代码判断了 v ,如果不为 nil 才继续。而实际的 for 循环中也是这样的。比如我们下面这个循环,因为第二个值是 nil ,所以打印只会出现第一个元素。

然后我们在来说说 pairs 。其实从上面的描述中也可以发现,ipars 是从 1 开始取值到 nil 截止,那么如果 table 中如果有 nil 但是又想取出所有的元素,就很不方便了。这个时候就可以用 pairs 。

for 循环的逻辑在上面已经说了, pairs 在这里的不同是,它返回的三个元素是 next 函数,迭代的对象 a ,开始的状态 nil 。可以看到不同点主要有两个:第一个是函数 next ,它和 iter 的不同是,它返回的是下一个 key value ,并且顺序固定,直到没有任何 key value 对了,迭代结束。

我们可以通过几个例子看它们的区别。

打印值如下:

两个结果一样,因为在这个 table 中 key 都是 1 2 3 ,所以 pair 用 iter 循环(下标从 1 开始到第一个不是 nil 的值),还是 ipairs 用 next 循环(下标从 nil 开始遍历所有的 key value ),效果都是一样的。

结果是 pairs 可以打印出来结果,ipairs 打印的结果为空。因为 t[1] 的值是 nil,所以 ipairs 循环刚开始就停止了。

再来看最后一组例子(从参考资料1抄来的):

结果如注释中所示,就不必解释了吧。

了解了它们的区别,用起来就非常简单了。ipairs 一般用于需要下标、迭代 array 形式的 table;pairs 可以用来迭代字典形式的 table

 

参考资料:

  1. table 使用手册
  2. Programming in lua
  3. table tutorials

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