快捷導(dǎo)航

Lua中table的遍歷詳解

更新時(shí)間：2015年04月23日 09:51:22 投稿：junjie

這篇文章主要介紹了Lua中table的遍歷詳解,本文講解了4種遍歷方法,并詳細(xì)分析了這4種方法的特點(diǎn)、使用環(huán)境、相關(guān)知識(shí)等,需要的朋友可以參考下

當(dāng)我在工作中使用lua進(jìn)行開發(fā)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在lua中有4種方式遍歷一個(gè)table，當(dāng)然，從本質(zhì)上來說其實(shí)都一樣，只是形式不同，這四種方式分別是：

復(fù)制代碼代碼如下:

for key, value in pairs(tbtest) do  

    XXX  

end 

for key, value in ipairs(tbtest) do  

    XXX  

end 

for i=1, #(tbtest) do  

    XXX  

end 

for i=1, table.maxn(tbtest) do  

    XXX  

end

前兩種是泛型遍歷，后兩種是數(shù)值型遍歷。當(dāng)然你還會(huì)說lua的table遍歷還有很多種方法啊，沒錯(cuò)，不過最常見的這些遍歷確實(shí)有必要弄清楚。

這四種方式各有特點(diǎn)，由于在工作中我?guī)缀趺刻於紩?huì)使用遍歷table的方法，一開始也非常困惑這些方式的不同，一段時(shí)間后才漸漸明白，這里我也是把自己的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)告訴大家，對(duì)跟我一樣的lua初學(xué)者也許有些幫助（至少當(dāng)初我在寫的時(shí)候在網(wǎng)上就找了很久，不知道是因?yàn)榇笈兌颊J(rèn)為這些很簡單，不需要說，還是因?yàn)槲冶浚B這都要問）。

首先要明確一點(diǎn)，就是lua中table并非像是C/C++中的數(shù)組一樣是順序存儲(chǔ)的，準(zhǔn)確來說lua中的table更加像是C++中的map，通過Key對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)Value，但是并非順序來保存key-value對(duì)，而是使用了hash的方式，這樣能夠更加快速的訪問key對(duì)應(yīng)的value，我們也知道hash表的遍歷需要使用所謂的迭代器來進(jìn)行，同樣，lua也有自己的迭代器，就是上面4種遍歷方式中的pairs和ipairs遍歷。但是lua同時(shí)提供了按照key來遍歷的方式（另外兩種，實(shí)質(zhì)上是一種），正式因?yàn)樗峁┝诉@種按key的遍歷，才造成了我一開始的困惑，我一度認(rèn)為lua中關(guān)于table的遍歷是按照我table定義key的順序來的。
下面依次來講講四種遍歷方式，首先來看for k,v in pairs(tbtest) do這種方式：
先看效果：

復(fù)制代碼代碼如下:

tbtest = {  

    [1] = 1,  

    [2] = 2,  

    [3] = 3,  

    [4] = 4,  

} 

for key, value in pairs(tbtest) do  

    print(value)  

end

我認(rèn)為輸出應(yīng)該是1，2，3，4，實(shí)際上的輸出是1，2，4，3。我因?yàn)檫@個(gè)造成了一個(gè)bug，這是后話。

也就是說for k,v in pairs(tbtest) do 這樣的遍歷順序并非是tbtest中table的排列順序，而是根據(jù)tbtest中key的hash值排列的順序來遍歷的。

當(dāng)然，同時(shí)lua也提供了按照key的大小順序來遍歷的，注意，是大小順序，仍然不是key定義的順序，這種遍歷方式就是for k,v in ipairs(tbtest) do。
for k,v in ipairs(tbtest) do 這樣的循環(huán)必須要求tbtest中的key為順序的，而且必須是從1開始，ipairs只會(huì)從1開始按連續(xù)的key順序遍歷到key不連續(xù)為止。

復(fù)制代碼代碼如下:

tbtest = {  

    [1] = 1,  

    [2] = 2,  

    [3] = 3,  

    [5] = 5,  

} 

for k,v in ipairs(tbtest) do  

    print(v)  

end

只會(huì)打印1，2，3。而5則不會(huì)顯示。

復(fù)制代碼代碼如下:

local tbtest = {  

    [2] = 2,  

    [3] = 3,  

    [5] = 5,  

} 

for k,v in ipairs(tbtest) do  

    print(v)  

end

這樣就一個(gè)都不會(huì)打印。

第三種遍歷方式有一種神奇的符號(hào)'#'，這個(gè)符號(hào)的作用是是獲取table的長度，比如：

復(fù)制代碼代碼如下:

tbtest = {  

    [1] = 1,  

    [2] = 2,  

    [3] = 3,  

}  

print(#(tbtest))

打印的就是3

復(fù)制代碼代碼如下:

tbtest = {  

    [1] = 1,  

    [2] = 2,  

    [6] = 6,  

}  

print(#(tbtest))

這樣打印的就是2，而且和table內(nèi)的定義順序沒有關(guān)系，無論你是否先定義的key為6的值，‘#'都會(huì)查找key為1的值開始。
如果table的定義是這樣的：

復(fù)制代碼代碼如下:

tbtest = {  

    ["a"] = 1,  

    [2] = 2,  

    [3] = 3,  

} 

print(#(tbtest))

那么打印的就是0了。因?yàn)椤?'沒有找到key為1的值。同樣：

復(fù)制代碼代碼如下:

tbtest = {  

    [“a”] = 1,  

    [“b”] = 2,  

    [“c”] = 3,  

}  

print(#(tbtest))

打印的也是0
所以，for i=1, #(tbtest) do這種遍歷，只能遍歷當(dāng)tbtest中存在key為1的value時(shí)才會(huì)出現(xiàn)結(jié)果，而且是按照key從1開始依次遞增1的順序來遍歷，找到一個(gè)遞增不是1的時(shí)候就結(jié)束不再遍歷，無論后面是否仍然是順序的key，比如：

table.maxn獲取的只針對(duì)整數(shù)的key，字符串的key是沒辦法獲取到的，比如：

復(fù)制代碼代碼如下:

tbtest = {  

    [1] = 1,  

    [2] = 2,  

    [3] = 3,  

}  

print(table.maxn(tbtest)) 

tbtest = {  

    [6] = 6,  

    [1] = 1,  

    [2] = 2,  

}  

print(table.maxn(tbtest))

這樣打印的就是3和6，而且和table內(nèi)的定義順序沒有關(guān)系，無論你是否先定義的key為6的值，table.maxn都會(huì)獲取整數(shù)型key中的最大值。
如果table的定義是這樣的：

復(fù)制代碼代碼如下:

tbtest = {  

    ["a"] = 1,  

    [2] = 2,  

    [3] = 3,  

}  

print(table.maxn(tbtest))

那么打印的就是3了。如果table是：

復(fù)制代碼代碼如下:

tbtest = {  

    [“a”] = 1,  

    [“b”] = 2,  

    [“c”] = 3,  

}  

print(table.maxn(tbtest))  

print(#(tbtest))

那么打印的就全部是0了。

換句話說，事實(shí)上因?yàn)閘ua中table的構(gòu)造表達(dá)式非常靈活，在同一個(gè)table中，你可以隨意定義各種你想要的內(nèi)容，比如：

復(fù)制代碼代碼如下:

tbtest = {  

    [1] = 1,  

    [2] = 2,  

    [3] = 3,  

    ["a"] = 4,  

    ["b"] = 5,  

}

同時(shí)由于這個(gè)靈活性，你也沒有辦法獲取整個(gè)table的長度，其實(shí)在coding的過程中，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，你真正想要獲取整個(gè)table長度的地方幾乎沒有，你總能采取一種非常巧妙的定義方式，把這種需要獲取整個(gè)table長度的操作避免掉，比如：

復(fù)制代碼代碼如下:

tbtest = {  

    tbaaa = {  

        [1] = 1,  

        [2] = 2,  

        [3] = 3,  

    },  

    ["a"] = 4,  

    ["b"] = 5,  

}

你可能會(huì)驚訝，上面這種table該如何遍歷呢？

復(fù)制代碼代碼如下:

for k, v in pairs(tbtest) do  

    print(k, v)  

end 

輸出是：a 4 b 5 tbaaa table:XXXXX。
由此你可以看到，其實(shí)在table中定義一個(gè)table，這個(gè)table的名字就是key，對(duì)應(yīng)的內(nèi)容其實(shí)是table的地址。
當(dāng)然，如果你用

復(fù)制代碼代碼如下:

for k, v in ipairs(tbtest) do  

    print(k,v)  

end 

來遍歷的話，就什么都不會(huì)打印，因?yàn)闆]有key為1的值。但當(dāng)你增加一個(gè)key為1的值時(shí)，ipairs只會(huì)打印那一個(gè)值，現(xiàn)在你明白ipairs是如何工作的吧。

既然這里談到了遍歷，就說一下目前看到的幾種針對(duì)table的遍歷方式：

for i=1, #tbtest do --這種方式無法遍歷所有的元素，因?yàn)?#'只會(huì)獲取tbtest中從key為1開始的key連續(xù)的那幾個(gè)元素，如果沒有key為1，那么這個(gè)循環(huán)將無法進(jìn)入
for i=1, table.maxn(tbtest) do --這種方式同樣無法遍歷所有的元素，因?yàn)閠able.maxn只會(huì)獲取key為整數(shù)中最大的那個(gè)數(shù)，遍歷的元素其實(shí)是查找tbtest[1]~tbtest[整數(shù)key中最大值]，所以，對(duì)于string做key的元素不會(huì)去查找，而且這么查找的效率低下，因?yàn)槿绻阏麛?shù)key中定義的最大的key是10000，然而10000以下的key沒有幾個(gè)，那么這么遍歷會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間，因?yàn)闀?huì)從1開始直到10000每一個(gè)元素都會(huì)查找一遍，實(shí)際上大多數(shù)元素都是不存在的，比如：

復(fù)制代碼代碼如下:

tbtest = {  

    [1] = 1,  

    [10000] = 2,  

}  

local count = 0  

for i=1, table.maxn(tbtest) do  

    count = count + 1  

    print(tbtest[i])  

end  

print(count)

你會(huì)看到打印結(jié)果是多么的坑爹，只有1和10000是有意義的，其他的全是nil，而且count是10000。耗時(shí)非常久。一般我不這么遍歷。但是有一種情況下又必須這么遍歷，這個(gè)在我的工作中還真的遇到了，這是后話，等講完了再談。

復(fù)制代碼代碼如下:

for k, v in pairs(tbtest) do

這個(gè)是唯一一種可以保證遍歷tbtest中每一個(gè)元素的方式，別高興的太早，這種遍歷也有它自身的缺點(diǎn)，就是遍歷的順序不是按照tbtest定義的順序來遍歷的，這個(gè)前面講到過，當(dāng)然，對(duì)于不需要順序遍歷的用法，這個(gè)是唯一可靠的遍歷方式。

復(fù)制代碼代碼如下:

for k, v in ipairs(tbtest) do

這個(gè)只會(huì)遍歷tbtest中key為整數(shù)，而且必須從1開始的那些連續(xù)元素，如果沒有1開始的key，那么這個(gè)遍歷是無效的，我個(gè)人認(rèn)為這種遍歷方式完全可以被改造table和for i=1, #(tbtest) do的方式來代替，因?yàn)閕pairs的效果和'#'的效果，在遍歷的時(shí)候是類似的，都是按照key的遞增1順序來遍歷。

好，再來談?wù)劄槭裁次倚枰褂胻able.maxn這種非常浪費(fèi)的方式來遍歷，在工作中，我遇到一個(gè)問題，就是需要把當(dāng)前的周序，轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)，簡單來說，就是從一個(gè)活動(dòng)開始算起，每周的獎(jiǎng)勵(lì)都不是固定的，比如1~4周給一種獎(jiǎng)勵(lì)，5~8周給另一種獎(jiǎng)勵(lì)，或者是一種排名獎(jiǎng)勵(lì)，1~8名給一種獎(jiǎng)勵(lì)，9~16名給另一種獎(jiǎng)勵(lì)，這種情況下，我根據(jù)長久的C語言的習(xí)慣，會(huì)把table定義成這個(gè)樣子：

復(fù)制代碼代碼如下:

tbtestAward = {  

    [8] = 1,  

    [16] = 3,  

}

這個(gè)代表，1~8給獎(jiǎng)勵(lì)1，9~16給獎(jiǎng)勵(lì)3。這樣定義的好處是獎(jiǎng)勵(lì)我只需要寫一次（這里的獎(jiǎng)勵(lì)用數(shù)字做了簡化，實(shí)際上獎(jiǎng)勵(lì)也是一個(gè)大的table，里面還有非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)）。然后我就遇到一個(gè)問題，即我需要根據(jù)周序數(shù)，或者是排名序數(shù)來確定給哪一種獎(jiǎng)勵(lì)，比如當(dāng)前周序數(shù)是5，那么我應(yīng)該給我定義好的key為8的那一檔獎(jiǎng)勵(lì)，或者當(dāng)前周序數(shù)是15，那么我應(yīng)該給獎(jiǎng)勵(lì)3。由此讀者看出，其實(shí)我定義的key是一個(gè)分界，小于這個(gè)key而大于上一個(gè)key，那么就給這個(gè)key的獎(jiǎng)勵(lì)，這就是我判斷的條件。邏輯上沒有問題，但是lua的遍歷方式卻把我狠狠地坑了一把。讀者可以自己想一想我上面介紹的4種遍歷方式，該用哪一種來實(shí)現(xiàn)我的這種需求呢？這個(gè)函數(shù)的大致框架如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

function GetAward(nSeq)  

    for 遍歷整個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)表 do  

        if 滿足key的條件 then  

            return 返回對(duì)應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)的key  

        end  

    end  

    return nil  

end

我也不賣關(guān)子了，分別來說一說吧，首先因?yàn)槲业膋ey不是連續(xù)的，而且沒有key為1的值，所以ipairs和'#'遍歷是沒用的。這種情況下理想的遍歷貌似是pairs，因?yàn)樗鼤?huì)遍歷我的每一個(gè)元素，但是讀者不要忘記了，pairs遍歷并非是按照我定義的順序來遍歷，如果我真的使用的條件是：序數(shù)nSeq小于這個(gè)key而大于上一個(gè)key，那么就返回這個(gè)key。那么我無法保證程序執(zhí)行的正確性，因?yàn)閗ey的順序有可能是亂的，也就是有可能先遍歷到的是key為16的值，然后才是key為8的值。
這么看來我只剩下table.maxn這么一種方式了，于是我寫下了這種代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

for i=1, table.maxn(tbtestAward) do  

    if tbtestAward[i] ~= nil then  

        if nSeq <= i then  

            return i  

        end  

    end  

end

這么寫效率確實(shí)低下，因?yàn)閷?shí)際上還是遍歷了從key為1開始直到key為table.maxn中間的每一個(gè)值，不過能夠滿足我上面的要求。當(dāng)時(shí)我是這么實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)檫@個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)表會(huì)不斷的發(fā)生變化，這樣我每次修改只需要修改這個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)表就能夠滿足要求了，后來我想了想，覺得其實(shí)我如果自己再定義一個(gè)序數(shù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)種類的表就可以避免這種坑爹的操作了，不過如果獎(jiǎng)勵(lì)發(fā)生修改，我需要統(tǒng)一排查的地方就不止這個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)表了，權(quán)衡再三，我還是沒有改，就這么寫了。沒辦法，不斷變化的需求已經(jīng)把我磨練的忘記了程序的最高理想。我甚至愿意犧牲算法的效率而去追求改動(dòng)的穩(wěn)定性。在此哀悼程序員的無奈。我這種時(shí)間換空間的做法確實(shí)不知道好不好。

后來我在《Programming In Lua》中看到了一個(gè)神奇的迭代器，使用它就可以達(dá)到我想要的這種遍歷方式，而且不需要去遍歷那些不存在的key。它的方法是把你所需要遍歷的table里的key按照遍歷順序放到另一個(gè)臨時(shí)的table中去，這樣只需要遍歷這個(gè)臨時(shí)的table按順序取出原table中的key就可以了。如下：

首先定義一個(gè)迭代器：

復(fù)制代碼代碼如下:

function pairsByKeys(t)  

    local a = {}  

    for n in pairs(t) do  

        a[#a+1] = n  

    end  

    table.sort(a)  

    local i = 0  

    return function()  

        i = i + 1  

        return a[i], t[a[i]]  

    end  

end

然后在遍歷的時(shí)候使用這個(gè)迭代器就可以了，table同上，遍歷如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

for key, value in pairsByKeys(tbtestAward) do  

    if nSeq <= key then  

        return key  

    end  

end

并且后來我發(fā)現(xiàn)有了這個(gè)迭代器，我根本不需要先做一步獲取是哪一檔次的獎(jiǎng)勵(lì)的操作，直接使用這個(gè)迭代器進(jìn)行發(fā)獎(jiǎng)就可以了。大師就是大師，我怎么就沒想到呢！
還有些話我還沒有說，比如上面數(shù)值型遍歷也并非是像看起來那樣進(jìn)行遍歷的，比如下面的遍歷：

復(fù)制代碼代碼如下:

tbtest = {  

    [1] = 1,  

    [2] = 2,  

    [3] = 3,  

    [5] = 5,  

} 

for i=1, #(tbtest) do  

    print(tbtest[i])  

end

打印的順序是：1，2，3。不會(huì)打印5，因?yàn)?已經(jīng)不在table的數(shù)組數(shù)據(jù)塊中了，我估計(jì)是被放到了hash數(shù)據(jù)塊中，但是當(dāng)我修改其中的一些key時(shí)，比如：

復(fù)制代碼代碼如下:

tbtest = {  

    [1] = 1,  

    [2] = 2,  

    [4] = 4,  

    [5] = 5,  

} 

for i=1, #(tbtest) do  

    print(tbtest[i])  

end

打印的內(nèi)容卻是：1，2，nil，4，5。這個(gè)地方又遍歷到了中間沒有的key值，并且還能繼續(xù)遍歷下去。我最近正在看lua源碼中table的實(shí)現(xiàn)部分，已經(jīng)明白了是怎么回事，不過我想等我能夠更加清晰的闡述lua中table的實(shí)現(xiàn)過程了再向大家介紹。用我?guī)煾档脑捳f就是不要使用一些未定義的行為方法，避免在工作中出錯(cuò)，不過工作外，我還是希望能明白未定義的行為中那些必然性，o(︶︿︶)o 唉！因果論的孩子傷不起。等我下一篇博文分析lua源碼中table的實(shí)現(xiàn)就能夠更加清晰的說明這些了。

您可能感興趣的文章: