openresty开发系列16--lua中的控制结构if-else/repeat/for/while

一）条件 - 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。

1）单个 if 分支 型

if 条件 then
  --body  
end
条件为真 ，执行if中的body
-----------------------
x = 10
if x > 0 then
    print("分支一")
end
----
x = 10
if (x > 0) then
    print("分支一")
end

运行输出：分支一

2）两个分支 if-else 型

if 条件 then
  --条件为真 执行此body  
else
  --条件为假 执行此body
end
----------
x = 10
if x > 0 then
    print("分支一")
else
    print("分支二")
end
运行输出：分支一

3）多个分支 if-elseif-else 型

if 条件一 then
  --条件为真 执行此body  
elseif  条件二  then
  .....
elseif  条件三  then
  .....
else
  --条件为假 执行此body
end


score = 90
if score == 100 then
    print("分支一")
elseif score >= 60 then
    print("分支二")
--此处可以添加多个elseif
else
    print("分支三")
end
运行输出：分支二

与 C 语言的不同之处是 else 与 if 是连在一起的，若将 else 与 if 写成 "else if" 则相当于在 else 里嵌套另一个 if 语句，如下代码：
score = 0
if score == 100 then
    print("分支一")
elseif score >= 60 then
    print("分支二")
else
    if score > 0 then
        print("分支三")
    else
        print("分支四")
    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：分支四


二）循环 - 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。但是没有提供 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 条件表达式 do
--body
end

示例代码，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

continue继续执行，lua是没有这个概念

break 终端循环，lua是有的

值得一提的是，Lua 并没有像许多其他语言那样提供类似 continue 这样的控制语句用来立即进入下一个循环迭代（如果有的话）。因此，我们需要仔细地安排循环体里的分支，以避免这样的需求。
没有提供 continue，却也提供了另外一个标准控制语句 break，可以跳出当前循环。例如我们遍历 table，查找值为 11 的数组下标索引：

local t = {1, 3, 5, 8, 11, 18, 21}

local i = 1

while i < #t do
    if 11 == t[i] then
        print("index[" .. i .. "] have right value[11]")
        break
    end
  
  i = i + 1;
end

三）循环 - repeat 控制结构

repeat  ---重复执行
    --body
until 条件       条件为真时就结束

1）until的条件表达式  为真 就结束

2）repeat until 控制结构 ，他至少会执行一遍


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。



四）for 控制结构

for 语句有两种形式：数字 for 和范型 for。

1）数字型 for 的语法如下：
for var = begin, finish, step do
    --body
end
关于数字 for 需要关注以下几点： 
1.var 从 begin 变化到 finish，每次变化都以 step 作为步长递增 var 
2.begin、finish、step 三个表达式只会在循环开始时执行一次 
3.第三个表达式 step 是可选的，默认为 1 
4.控制变量 var 的作用域仅在 for 循环内，需要在外面控制，则需将值赋给一个新的变量 5.循环过程中不要改变控制变量的值，那样会带来不可预知的影响

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


for i = 10, 1, -1 do
  print(i)
end

-- output:
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1

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

2）for 泛型
对lua的table类型进行遍历

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。

下面是另一个类似的示例，演示了如何遍历一个 table 中所有的 key
-- 打印table t中所有的key
for k in pairs(t) do
    print(k)
end

pairs是可以把数组类型和哈希类型索引值，都会迭代出来


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"
}

k v ===》 v  ，k


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需要，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"、...)。
值得一提的是，在 LuaJIT 2.1 中，ipairs() 内建函数是可以被 JIT 编译的，而 pairs() 则只能被解释执行。因此在性能敏感的场景，应当合理安排数据结构，避免对哈希表进行遍历。事实上，即使未来 pairs 可以被 JIT 编译，哈希表的遍历本身也不会有数组遍历那么高效，毕竟哈希表就不是为遍历而设计的数据结构。


五）break，return 关键字

1）break
语句 break 用来终止 while、repeat 和 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。

2）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。 
  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。

  执行return方法，如果实在主函数体里面，不在语句块中；执行return  且没有返回值，之后的语句照样会执行


  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：

local function add(x, y)
    return x + y
end

local function is_positive(x)
    if x > 0 then
        return x .. " is > 0"
    else
        return x .. " is not > 0"
    end

    print("function end!")
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


sum = add(10, 20)
print("The sum is " .. sum)  -->output:The sum is 30
answer = is_positive(-10)
print(answer)                -->output:-10 is is not > 0

有时候，为了调试方便，我们可以想在某个函数的中间提前 return，以进行控制流的短路。此时我们可以将 return 放在一个 do ... end 代码块中，例如：

local function add(x, y)
    print(1)
    return
    print(2)
end
--return 不放在语句块中，return 也没有返回值，不注释该语句，不会报错; 但会执行return之后的业务

local function add(x, y)
    print(1)
    do return end
    print(2)
end