當我在工作中使用lua進行開發(fā)時，發(fā)現(xiàn)在lua中有4種方式遍歷一個table，當然，從本質上來說其實都一樣，只是形式不同，這四種方式分別是：
復制代碼 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。當然你還會說lua的table遍歷還有很多種方法啊，沒錯，不過最常見的這些遍歷確實有必要弄清楚。
這四種方式各有特點，由于在工作中我?guī)缀趺刻於紩褂帽闅vtable的方法，一開始也非常困惑這些方式的不同，一段時間后才漸漸明白，這里我也是把自己的一點經驗告訴大家，對跟我一樣的lua初學者也許有些幫助（至少當初我在寫的時候在網上就找了很久，不知道是因為大牛們都認為這些很簡單，不需要說，還是因為我笨，連這都要問）。
首先要明確一點，就是lua中table并非像是C/C++中的數(shù)組一樣是順序存儲的，準確來說lua中的table更加像是C++中的map，通過Key對應存儲Value，但是并非順序來保存key-value對，而是使用了hash的方式，這樣能夠更加快速的訪問key對應的value，我們也知道hash表的遍歷需要使用所謂的迭代器來進行，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同時提供了按照key來遍歷的方式（另外兩種，實質上是一種），正式因為它提供了這種按key的遍歷，才造成了我一開始的困惑，我一度認為lua中關于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
我認為輸出應該是1，2，3，4，實際上的輸出是1，2，4，3。我因為這個造成了一個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。
當然，同時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只會從1開始按連續(xù)的key順序遍歷到key不連續(xù)為止。
復制代碼 代碼如下:
tbtest = {
[1] = 1,
[2] = 2,
[3] = 3,
[5] = 5,
}
for k,v in ipairs(tbtest) do
print(v)
end
只會打印1，2，3。而5則不會顯示。
復制代碼 代碼如下:
local tbtest = {
[2] = 2,
[3] = 3,
[5] = 5,
}
for k,v in ipairs(tbtest) do
print(v)
end
這樣就一個都不會打印。
第三種遍歷方式有一種神奇的符號'#'，這個符號的作用是是獲取table的長度，比如：
復制代碼 代碼如下:
tbtest = {
[1] = 1,
[2] = 2,
[3] = 3,
}
print(#(tbtest))
打印的就是3
復制代碼 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內的定義順序沒有關系，無論你是否先定義的key為6的值，‘#'都會查找key為1的值開始。
如果table的定義是這樣的：
復制代碼 代碼如下:
tbtest = {
["a"] = 1,
[2] = 2,
[3] = 3,
}
print(#(tbtest))
那么打印的就是0了。因為‘#'沒有找到key為1的值。同樣：
復制代碼 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tbtest中存在key為1的value時才會出現(xiàn)結果，而且是按照key從1開始依次遞增1的順序來遍歷，找到一個遞增不是1的時候就結束不再遍歷，無論后面是否仍然是順序的key，比如：
table.maxn獲取的只針對整數(shù)的key，字符串的key是沒辦法獲取到的，比如：
復制代碼 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內的定義順序沒有關系，無論你是否先定義的key為6的值，table.maxn都會獲取整數(shù)型key中的最大值。
如果table的定義是這樣的：
復制代碼 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，事實上因為lua中table的構造表達式非常靈活，在同一個table中，你可以隨意定義各種你想要的內容，比如：
復制代碼 代碼如下:
tbtest = {
[1] = 1,
[2] = 2,
[3] = 3,
["a"] = 4,
["b"] = 5,
}
同時由于這個靈活性，你也沒有辦法獲取整個table的長度，其實在coding的過程中，你會發(fā)現(xiàn)，你真正想要獲取整個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table長度的操作避免掉，比如：
復制代碼 代碼如下:
tbtest = {
tbaaa = {
[1] = 1,
[2] = 2,
[3] = 3,
},
["a"] = 4,
["b"] = 5,
}
你可能會驚訝，上面這種table該如何遍歷呢？
復制代碼 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，其實在table中定義一個table，這個table的名字就是key，對應的內容其實是table的地址。
當然，如果你用
復制代碼 代碼如下:
for k, v in ipairs(tbtest) do
print(k,v)
end
來遍歷的話，就什么都不會打印，因為沒有key為1的值。但當你增加一個key為1的值時，ipairs只會打印那一個值，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，因為'#'只會獲取tbtest中從key為1開始的key連續(xù)的那幾個元素，如果沒有key為1，那么這個循環(huán)將無法進入
for i=1, table.maxn(tbtest) do --這種方式同樣無法遍歷所有的元素，因為table.maxn只會獲取key為整數(shù)中最大的那個數(shù)，遍歷的元素其實是查找tbtest[1]~tbtest[整數(shù)key中最大值]，所以，對于string做key的元素不會去查找，而且這么查找的效率低下，因為如果你整數(shù)key中定義的最大的key是10000，然而10000以下的key沒有幾個，那么這么遍歷會浪費很多時間，因為會從1開始直到10000每一個元素都會查找一遍，實際上大多數(shù)元素都是不存在的，比如：
復制代碼 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)
你會看到打印結果是多么的坑爹，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，這個在我的工作中還真的遇到了，這是后話，等講完了再談。
復制代碼 代碼如下:
for k, v in pairs(tbtest) do
這個是唯一一種可以保證遍歷tbtest中每一個元素的方式，別高興的太早，這種遍歷也有它自身的缺點，就是遍歷的順序不是按照tbtest定義的順序來遍歷的，這個前面講到過，當然，對于不需要順序遍歷的用法，這個是唯一可靠的遍歷方式。
復制代碼 代碼如下:
for k, v in ipairs(tbtest) do
這個只會遍歷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，那么這個遍歷是無效的，我個人認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，因為ipairs的效果和'#'的效果，在遍歷的時候是類似的，都是按照key的遞增1順序來遍歷。
好，再來談談為什么我需要使用table.maxn這種非常浪費的方式來遍歷，在工作中， 我遇到一個問題，就是需要把當前的周序，轉換成對應的獎勵，簡單來說，就是從一個活動開始算起，每周的獎勵都不是固定的，比如1~4周給一種獎勵，5~8周給另一種獎勵，或者是一種排名獎勵，1~8名給一種獎勵，9~16名給另一種獎勵，這種情況下，我根據(jù)長久的C語言的習慣，會把table定義成這個樣子：
復制代碼 代碼如下:
tbtestAward = {
[8] = 1,
[16] = 3,
}
這個代表，1~8給獎勵1，9~16給獎勵3。這樣定義的好處是獎勵我只需要寫一次（這里的獎勵用數(shù)字做了簡化，實際上獎勵也是一個大的table，里面還有非常復雜的結構）。然后我就遇到一個問題，即我需要根據(jù)周序數(shù)，或者是排名序數(shù)來確定給哪一種獎勵，比如當前周序數(shù)是5，那么我應該給我定義好的key為8的那一檔獎勵，或者當前周序數(shù)是15，那么我應該給獎勵3。由此讀者看出，其實我定義的key是一個分界，小于這個key而大于上一個key，那么就給這個key的獎勵，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，該用哪一種來實現(xiàn)我的這種需求呢？這個函數(shù)的大致框架如下：
復制代碼 代碼如下:
function GetAward(nSeq)
for 遍歷整個獎勵表 do
if 滿足key的條件 then
return 返回對應獎勵的key
end
end
return nil
end
我也不賣關子了，分別來說一說吧，首先因為我的key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，因為它會遍歷我的每一個元素，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key而大于上一個key，那么就返回這個key。那么我無法保證程序執(zhí)行的正確性，因為key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
這么寫效率確實低下，因為實際上還是遍歷了從key為1開始直到key為table.maxn中間的每一個值，不過能夠滿足我上面的要求。當時我是這么實現(xiàn)的，因為這個獎勵表會不斷的發(fā)生變化，這樣我每次修改只需要修改這個獎勵表就能夠滿足要求了，后來我想了想，覺得其實我如果自己再定義一個序數(shù)轉換成對應的獎勵數(shù)種類的表就可以避免這種坑爹的操作了，不過如果獎勵發(fā)生修改，我需要統(tǒng)一排查的地方就不止這個獎勵表了，權衡再三，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的穩(wěn)定性。在此哀悼程序員的無奈。我這種時間換空間的做法確實不知道好不好。
后來我在《Programming In Lua》中看到了一個神奇的迭代器，使用它就可以達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臨時的table中去，這樣只需要遍歷這個臨時的table按順序取出原table中的key就可以了。如下：
首先定義一個迭代器：
復制代碼 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
然后在遍歷的時候使用這個迭代器就可以了，table同上，遍歷如下：
復制代碼 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)有了這個迭代器，我根本不需要先做一步獲取是哪一檔次的獎勵的操作，直接使用這個迭代器進行發(fā)獎就可以了。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行遍歷的，比如下面的遍歷：
復制代碼 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。不會打印5，因為5已經不在table的數(shù)組數(shù)據(jù)塊中了，我估計是被放到了hash數(shù)據(jù)塊中，但是當我修改其中的一些key時，比如：
復制代碼 代碼如下:
tbtest = {
[1] = 1,
[2] = 2,
[4] = 4,
[5] = 5,
}
for i=1, #(tbtest) do
print(tbtest[i])
end
打印的內容卻是：1，2，nil，4，5。這個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的實現(xiàn)部分，已經明白了是怎么回事，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，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的實現(xiàn)就能夠更加清晰的說明這些了。
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