Lua - 迭代器：初學者指南

你好，未來的 Lua 程式設計者！今天，我們將踏上一段令人興奮的旅程，探索 Lua 迭代器的世界。別擔心如果你是編程新手——我將成為你的友好導覽，我們會一步步來。在本教程結束時，你將會像專業人士一樣進行迭代！

迭代器是什麼？

在我們深入之前，讓我們先了解迭代器是什麼。想像你有一籃子蘋果，你想一一檢查每個蘋果。迭代器就像一隻神奇的手，幫助你依次拿起每個蘋果，而不需要你擔心籃子裡有多少蘋果或者它們是如何排列的。

在編程術語中，迭代器是允許我們遍歷集合（如 Lua 中的數組或表）中所有元素的對象，而不需要知道該集合的底層結構。

現在，讓我們探討 Lua 中的不同類型迭代器！

泛型 For 迭代器

泛型 for 循環是使用迭代器在 Lua 中最常見的方式。它簡單、優雅且強大。讓我們從一個基本示例開始：

local fruits = {"apple", "banana", "orange", "grape"}

for i, fruit in ipairs(fruits) do
print(i .. ": " .. fruit)
end

如果你運行這段代碼，你將看到：

1: apple
2: banana
3: orange
4: grape

讓我們分解這段代碼：

• 我們創建了一個水果表（數組）。
• 我們使用 for 循環和 ipairs，這是一個內置的迭代器函數。
• i 是索引，fruit 是該索引位置的值。
• 循環會在達到表的結尾時自動停止。

這不是很棒嗎？就像我們的神奇手在拿起每個水果並告訴我們它在籃子中的位置！

另一個示例：遍歷字典

讓我們試試不同的東西：

local person = {name = "Alice", age = 30, job = "Developer"}

for key, value in pairs(person) do
print(key .. " = " .. value)
end

這將輸出：

name = Alice
age = 30
job = Developer

在這裡，我們使用 pairs 而不是 ipairs。pairs 非常適合用於不是簡單列表的表，如我們的 person 表。

無狀態迭代器

現在，讓我們升級一點。無狀態迭代器是在調用之間不保留任何狀態的函數。它們簡單且高效。這裡有一個示例：

function square(max, current)
current = current or 0
if current >= max then
return nil
end
return current + 1, (current + 1)^2
end

for i, squared in square, 5 do
print(i .. " 平方是 " .. squared)
end

這將輸出：

1 平方是 1
2 平方是 4
3 平方是 9
4 平方是 16
5 平方是 25

讓我們分解這段代碼：

• 我們定義了一個 square 函數，它接受一個 max 值和一個 current 值。
• 函數返回下一個數字及其平方，或者當我們完成時返回 nil。
• 在 for 循環中，我們直接將此函數用作迭代器。

這就像擁有一個計算器，每次我們按按鈕時，它都給我們下一個平方數！

有狀態迭代器

最後，讓我們來討論有狀態迭代器。這些更複雜但也更強大。它們在調用之間記住它們的狀態。這裡有一個示例：

function fibonacci(n)
local count = 0
local a, b = 0, 1
return function()
if count < n then
count = count + 1
a, b = b, a + b
return count, a
end
end
end

for i, fib in fibonacci(10) do
print("第 " .. i .. " 個斐波那契數字是 " .. fib)
end

這將輸出前 10 個斐波那契數字：

第 1 個斐波那契數字是 1
第 2 個斐波那契數字是 1
第 3 個斐波那契數字是 2
第 4 個斐波那契數字是 3
第 5 個斐波那契數字是 5
第 6 個斐波那契數字是 8
第 7 個斐波那契數字是 13
第 8 個斐波那契數字是 21
第 9 個斐波那契數字是 34
第 10 個斐波那契數字是 55

這個迭代器就像一個小型斐波那契數字工廠。每次我們調用它時，它都會記住它停在哪裡並給我們序列中的下一個數字。

結論

這就是全部！我們探索了 Lua 迭代器的世界，從簡單的泛型 for 循環到更複雜的有狀態迭代器。記住，熟能生巧。嘗試為不同的序列或數據結構創建自己的迭代器。

這裡是我們使用過的迭代器函數的快速參考表：

函數	描述	使用案例
ipairs()	遍歷類似數組的表	用於編號列表
pairs()	遍歷表中所有元素	用於字典或混合表
自定義函數	可以是無狀態或有狀態	用於特殊序列或複雜迭代

快樂編程，願你的迭代總是充滿成果！

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