Lua控制语句
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。
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