时间:2016年8月13日 天气:晴:sunny:
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今天周六，早晨就和爸爸、妈妈、姥姥通了电话。
下午，在微信群上面看到了一家人和姥姥的照片，真的是太高兴了，如果我也能够在就好了。
Lua语言闭包代替范性for语义的迭代器的原理
今天看Lua基础里面的迭代器和泛性for语义，感觉很有意思，特别是为什么闭包可以用作泛性for语义的迭代器这一点，需要思考一下，所以记录一下：
首先我们要知道循环过程中范性for在自己内部保存迭代函数，实际上它保存三个值：迭代函数、状态常量、控制变量。然后for语义执行的过程为：
第一，初始化，计算in后面表达式的值，表达式应该返回范性for需要的三个值：迭代函数、状态常量、控制变量；与多值赋值一样，如果表达式返回的结果个数不足三个会自动用nil补足，多出部分会被忽略。
第二，将状态常量和控制变量作为参数调用迭代函数（注意：对于for结构来说，状态常量没有用处，仅仅在初始化时获取他的值并传递给迭代函数）。
第三，将迭代函数返回的值赋给变量列表。
第四，如果返回的第一个值为nil循环结束，否则执行循环体。
第五，回到第二步再次调用迭代函数。
比如我们不用闭包的方式实现一个类似于ipair()的函数可以这样：
function iter (a, i)
i = i + 1
local v = a[i]
if v then
return i, v
end
end
function similar_ipairs_normal (a)
return iter, a, 0
end
如上所示，当我们使用for循环一个table时，可以这样用：
tb = {'one','two','three','four'}
for i,j in similar_ipairs_normal(tb) do
print(i,j)
end
我们按照范式for语义可以一步一步分析：
- 第一步：调用一次
similar_ipairs_normal (a)函数，很显然，返回iter、a、0分别对应：迭代函数 = iter、状态常量 = a、控制变量 = 0。 - 第二步，将状态常量和控制变量作为参数让迭代函数调用，即
iter(a,0)这样返回的结果就是1,v = a[1] = "one" - 第三步，将迭代函数返回的值赋值给参数列表，这样就使得参数
i = 1, j = "one" - 第四步，继续循环，将状态常量和控制变量作为参数让迭代函数调用，即
iter(a,1)这样返回的结果就是2,v = a[2] = "two" - 第五步：将迭代函数返回的值赋值给参数列表，这样就使得参数
i = 2, j = "two" - 第六步，继续循环，将状态常量和控制变量作为参数让迭代函数调用，即
iter(a,2)这样返回的结果就是3,v = a[3] = "three" - 第七步：将迭代函数返回的值赋值给参数列表，这样就使得参数
i = 3, j = "three" - 第八步，继续循环，将状态常量和控制变量作为参数让迭代函数调用，即
iter(a,3)这样返回的结果就是4,v = a[4] = "four" - 第九步：将迭代函数返回的值赋值给参数列表，这样就使得参数
i = 4, j = "four" - 第十步：继续循环，将状态常量和控制变量作为参数让迭代函数调用，即
iter(a,4)这时，可以看出i = 4+1 = 5,v = a[5] = nil，这样就使得if v不成立，就不会进入return i v语句，这时显然返回的值为nil,这样一来，循环就结束了。
如果使用闭包来代替范性for语义的迭代器的话，我们以这样使用：
function similar_ipairs_closure(a)
i = 0
return function()
i = i+1
local v = a[i]
if v then
return i,v
end
end
end
如上所示，当我们使用for循环一个table时，可以这样用：
tb = {'one','two','three','four'}
for i,j in similar_ipairs_closure(tb) do
print(i,j)
end
我们按照范式for语义可以一步一步分析：
- 第一步：调用一次
similar_closure (a)函数，很显然，返回一个内部匿名函数function()(这个function里面存着局部外部变量i = 0、待传入表a)，这时分别对应：迭代函数 = iter、状态常量 = nil、控制变量 = nil。 - 第二步，将状态常量和控制变量作为参数让迭代函数调用，即
function(nil,nil) = function()，即直接调用匿名函数，这样返回的结果就是1,v = a[1] = "one" - 第三步，将迭代函数返回的值赋值给参数列表，这样就使得参数
i = 1, j = "one" - 第四步，继续循环，将状态常量和控制变量作为参数让迭代函数调用，即
function(a,1) = function()，即直接调用匿名函数这样返回的结果就是2,v = a[2] = "two" - 第五步：将迭代函数返回的值赋值给参数列表，这样就使得参数
i = 2, j = "two" - 第六步，继续循环，将状态常量和控制变量作为参数让迭代函数调用，即
function(a,2) = function()，即直接调用匿名函数这样返回的结果就是3,v = a[3] = "three" - 第七步：将迭代函数返回的值赋值给参数列表，这样就使得参数
i = 3, j = "three" - 第八步，继续循环，将状态常量和控制变量作为参数让迭代函数调用，即
function(a,3) = function()，即直接调用匿名函数这样返回的结果就是4,v = a[4] = "four" - 第九步：将迭代函数返回的值赋值给参数列表，这样就使得参数
i = 4, j = "four" - 第十步：继续循环，将状态常量和控制变量作为参数让迭代函数调用，即
function(a,4) = function()，即直接调用匿名函数这时，可以看出i = 4+1 = 5,v = a[5] = nil，这样就使得if v不成立，就不会进入return i v语句，这时显然返回的值为nil,这样一来，循环就结束了。
根据上面的分析和对比可以知道，实际上闭包可以保持局部外部变量的特点使得范式for循环的状态变量和控制变量在自身内部被保持，这样也就简化了迭代函数的写法，闭包真的是非常好用呀。
