前言
最近在用 nginx_lua_module 模塊寫一個流量轉發的東西，根據 Header, Body, Cookie 按照流量比例轉發到另一個地方。看了前人寫的代碼，里面循環的時候有的用 pairs ，有的用 ipairs ，很不解。好在 Lua 官網就有電子版的《 Programming in Lua 》，學習非常方便。以下內容是我初學 Lua 的筆記和思考，如果不正確，歡迎指正。
標準庫提供了集中迭代器，包括迭代文件每行的(io.lines)，迭代table元素的(pairs)，迭代數組元素的(ipairs)，迭代字符串中單詞的(string.gmatch)等等
pairs與ipairs區別
一般的迭代器是在內部維護一個狀態的（當前迭代的位置），但是 Lua 的迭代器是 Stateless（無狀態的），這樣的好處是可以重復多次迭代。不像 Python 的 Iterator 和 Iterable，如果多次迭代的話，需要從 Iterable 獲得一個迭代器 Iterator。Lua 的迭代器需要循環的時候自己維護。
每一次迭代，for 都會調用迭代器函數，傳入的參數有 2 個，一個是無狀態的、要迭代的對象，一個就是控制參數（迭代的狀態，1 2 3 …）。
比如下面這個循環：
a = {"one", "two", "three"}
for i, v in ipairs(a) do
print(i, v)
end
首先 ipairs(a) 執行，返回三個值： iter 函數（從這里看出 Lua 和 Python 一樣是有 “一等函數” 的），迭代的對象 a ，和迭代開始的下標 0 。然后第一次 for 循環調用 iter(a, 0) （參數如我們上面所說），得到返回值當前下標 i 和 a[i] 的值 v ，將這兩個值賦值給 for 循環定義時候的變量 i 和 v 。用 Lua 實現這個邏輯，如下：
function iter (a, i)
i = i + 1
local v = a[i]
if v then
return i, v
end
end
function ipairs (a)
return iter, a, 0
end
那么上面的 for 循環調用的邏輯類似下面這樣，首先調用 ipairs 函數得到 iter 函數，然后每次調用 iter 函數。
iter_function, stateless, index = ipairs(a)
iter_function(stateless, index)
1 one
iter_function(stateless, index+1)
2 two
iter_function(stateless, index+2)
3 three
另外一個要注意的點是，上面的 Lua 代碼判斷了 v ，如果不為 nil 才繼續。而實際的 for 循環中也是這樣的。比如我們下面這個循環，因為第二個值是 nil ，所以打印只會出現第一個元素。
a = {"one", nil, "three"}
for i, k in ipairs(a) do
print(i, k)
end
1 one
然后我們在來說說 pairs 。其實從上面的描述中也可以發現， ipars 是從 1 開始取值到 nil 截止，那么如果 table 中如果有 nil 但是又想取出所有的元素，就很不方便了。這個時候就可以用 pairs 。
function pairs (t)
return next, t, nil
end
for 循環的邏輯在上面已經說了， pairs 在這里的不同是，它返回的三個元素是 next 函數，迭代的對象 a ，開始的狀態 nil 。可以看到不同點主要有兩個：第一個是函數 next ，它和 iter 的不同是，它返回的是下一個 key value ，并且順序固定，直到沒有任何 key value 對了，迭代結束。
我們可以通過幾個例子看它們的區別。
a = {"one", "two", "three"}
for i, v in ipairs(a) do
print(i, v)
end
for i, v in pairs(a) do
print(i, v)
end
打印值如下：
1 one
2 two
3 three
1 one
2 two
3 three
兩個結果一樣，因為在這個 table 中 key 都是 1 2 3 ，所以 pair 用 iter 循環（下標從 1 開始到第一個不是 nil 的值），還是 ipairs 用 next 循環（下標從 nil 開始遍歷所有的 key value ），效果都是一樣的。
t = {
a = "apple",
b = "baby",
c = "cool"
}
for i, v in ipairs(t) do
print(i, v)
end
for k, v in pairs(t) do
print(k, v)
end
結果是 pairs 可以打印出來結果， ipairs 打印的結果為空。因為 t[1] 的值是 nil ，所以 ipairs 循環剛開始就停止了。
再來看最后一組例子（從參考資料1抄來的）：
ocal t = {
a=100,10,20,[5]=30
}
for key,value in ipairs(t) do
print(key,value)
--1 10
--2 20
end
for key,value in pairs(t) do
print(key,value)
--1 10
--2 20
--a 100
--5 30
end
結果如注釋中所示，就不必解釋了吧。
了解了它們的區別，用起來就非常簡單了。 ipairs 一般用于需要下標、迭代 array 形式的 table； pairs 可以用來迭代字典形式的 table 。
總結
以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對腳本之家的支持。
參考資料：
- table 使用手冊
- 《 Programming in lua 》
