第一章 Lua程序设计 - 1.3 语句 - 《Lua程序设计》

语句

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    • 赋值
    • 局部变量与块（block）
    • 控制结构
        • if then else
        • while
        • repeat
        • 数字型for
        • 泛型for
    • break与return

Lua支持的常规语句基本上与C语言或Pascal语言中所支持的那些语句差不多。这些语句包括赋值、控制结构和过程调用。另外，Lua还支持一些不太常见的语句，例如多重赋值和局部变量声明。

• 赋值

    a = "hello" .. "world"
    t = { n = 0 }
    t.n = t.n + 1

Lua允许“多重赋值”，也就是一下子将多个值赋予多个变量。每个值或每个变量之间以逗号分隔。

    a, b = 10, 2*x    -- a为10，b为2*x

在多重赋值中，Lua先对等号右边的所有元素求值，然后才执行赋值。这样便可以用一句多重赋值来交互两个变量了。

    x, y = y, x                    -- 交换x与x
    a[i], a[j] = a[j], a[i]        -- 交换a[i]与a[j]

Lua总是会将等号右边值的个数调整到与左边变量的个数相一致。规则是：若值的个数少于变量的个数，那么多余的变量会被赋予nil；若值的个数更多的话，那么多余的值会被“静悄悄”丢弃掉：

    a, b, c = 0, 1
    print(a, b, c)            --> 0 1 nil
    a, b = a+1, b+1, b+2      -- 其中b+2会被忽略
    print(a, b)               --> 1 2
    a, b, c = 0
    print(a, b, c)            --> 0 nil nil

• 局部变量与块（block）

相对于全局变量，Lua还提供了局部变量。通过local语句来创建局部变量：

    x = 10                -- 全局变量
    local i = 1           -- 程序块中的局部变量
    while i <= x do
        local x = i*2     -- while循环体中的局部变量
        print(x)          --> 2, 4, 6, 8, ...
        i = i + 1
    end
    if i > 20 then
        local x           -- then中的局部变量
        x = 20
        print(x+2)        -- 如果测试成功会打印22
    else
        print(x)          --> 10 （全局变量）
    end
    print(x)              --> 10 （全局变量）

在交互模式中每行输入内容自身就形成了一个程序块。为了解决这个问题，可以显式地界定一个块，只需将这些内容放入一对关键字do-end中即可。每当输入了do时，Lua就不会单独地执行后面每行的内容，而是直至遇到一个相应的end时，才会执行整个块的内容。

如果需要更严格地控制某些局部变量的作用域时，这些do块也会有所帮助：

    do
        local a = 1
        local b = 2
    end            -- a和b的作用域至此结束

• 控制结构

Lua提供了一组传统的、小巧的控制结构，包括用于条件执行的if，用于迭代的while、repeat和for。所有的控制结构都有一个显式的终止符：if、for和while以end作为结尾，repeat以until作为结尾。

控制结构中的条件表达式可以是任何值，Lua将所有不是false和nil的值视为“真”。

if then else

    if a < 0 then a = 0 end
    if a < b then return a else return b end
    if op == "+" then
        r = a + b
    elseif op == "-" then
        r = a - b
    elseif op == "*" then
        r = a * b
    elseif op == "\" then
        r = a / b
    else
        error("invalid operation")
    end

Lua不支持switch语句。

while

    local i = 1
    while a[i] do
        print(a[i])
        i = i + 1
    end

repeat

一条repeat-until语句重复执行其循环体直到条件为真时结束。循环体至少会执行一次。

    repeat
        line = io.read()
    until line ~= ""
    print(line)

与其他大多数语言不同的是，在Lua中，一个声明在循环体中的局部变量的作用域包括了条件测试：

    local sqr = x/2
    repeat
        sqr = (sqr + x/sqr)/2
        local error = math.abs(sqr^2 - x)
    until error < x/10000        -- 在此仍可以访问error

数字型 for

for语句有两种形式：数字型for和泛型for。

数字型for的语法如下：

    for var=exp1, exp2,exp3 do
        <执行体>
    end

var从exp1变化到exp2，每次变化都以exp3作为步长（step）递增var，并执行一次“执行体”。第三个表达式是可选的，若不指定的话，Lua会将步长默认为1。

    for i=1, f(x) do print(i) end
    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

首先，for的3个表达式是在循环开始前一次性求值的。例如，上例中的f(x)只会执行一次。其次，控制变量会被自动地声明为for语句的局部变量，并且仅在循环体内可见。

泛型for

泛型for循环通过一个迭代器函数来遍历所有值：

    -- 打印数组a的所有值
    for i,v in ipairs(a) do print(v) end

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。

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

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；
    绝不应该对循环变量作任何赋值。

    -- 例：
    days = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"}
    -- 需要创建如下talbe
    revDays = {["Sunday"] = 1, ["Monday"] = 2, ["Tuesday"] = 3, ["Wednesday"] = 4, ["Thursday"] = 5, ["Friday"] = 6, ["Saturday"] = 7}
    -- 则可以按如下实现
    revDays = {}
    for k, v in pairs(day) do
        revDays[v] = k
    end

• break与return

break和return语句用于跳出当前的块。 break语句用于结束一个循环，它只会跳出包含它的那个内部循环（for、repeat或while），而不会改变外层的循环。在执行了break后，程序会在那个被跳出的循环之后继续执行。

return语句用于从一个函数中返回结果，或者用于简单地结束一个函数的执行。任何函数的结尾处都有一句隐式的return。所以如果一个函数，它没有值需要返回，那么就无须在其结尾处添加return语句。由于语法构造的原因，break或return只能是一个块的最后一条语句。或者是end、else或until前的一条语句。

例如，准备调试一个函数，但又不想执行该函数的内容。在这种情况下，可以使用一个显式的do块来包住一条return语句：

    funtion foo()
    return     --<< 语法错误
        -- 在以下个块中return就是最后一条语句
        do return end       -- OK
        <其他语句>
    end