| 7.1 迭代器与闭包 |
迭代器是一种支持指针类型的结构，它可以遍历集合的每一个元素。在Lua中我们常常使用函数来描述迭代器，每次调用该函数就返回集合的下一个元素。
迭代器需要保留上一次成功调用的状态和下一次成功调用的状态，也就是他知道来自于哪里和将要前往哪里。闭包提供的机制可以很容易实现这个任务。记住：闭包是一个内部函数，它可以访问一个或者多个外部函数的外部局部变量。每次闭包的成功调用后这些外部局部变量都保存他们的值（状态）。当然如果要创建一个闭包必须要创建其外部局部变量。所以一个典型的闭包的结构包含两个函数：一个是闭包自己；另一个是工厂（创建闭包的函数）。
举一个简单的例子，我们为一个list写一个简单的迭代器，与ipairs()不同的是我们实现的这个迭代器返回元素的值而不是索引下标：
function list_iter (t)
local i = 0
local n = table.getn(t)
return function ()
i = i + 1
if i <= n then return t[i] end
end
end
这个例子中list_iter是一个工厂，每次调用他都会创建一个新的闭包（迭代器本身）。闭包保存内部局部变量(t,i,n)，因此每次调用他返回list中的下一个元素值，当list中没有值时，返回nil.我们可以在while语句中使用这个迭代器：
t = {10, 20, 30}
iter = list_iter(t) -- creates the iterator
while true do
local element = iter() -- calls the iterator
if element == nil then break end
print(element)
end
我们设计的这个迭代器也很容易用于范性for语句
t = {10, 20, 30}
for element in list_iter(t) do
print(element)
end
范性for为迭代循环处理所有的薄记（bookkeeping）：首先调用迭代工厂；内部保留迭代函数，因此我们不需要iter变量；然后在每一个新的迭代处调用迭代器函数；当迭代器返回nil时循环结束（后面我们将看到范性for能胜任更多的任务）。
下面看一个稍微复杂一点的例子：我们写一个迭代器遍历一个文件内的所有匹配的单词。为了实现目的，我们需要保留两个值：当前行和在当前行的偏移量，我们使用两个外部局部变量line、pos保存这两个值。
function allwords()
local line = io.read() -- current line
local pos = 1 -- current position in the line
return function () -- iterator function
while line do -- repeat while there are lines
local s, e = string.find(line, "%w+", pos)
if s then -- found a word?
pos = e + 1 -- next position is after this word
return string.sub(line, s, e) -- return the word
else
line = io.read() -- word not found; try next line
pos = 1 -- restart from first position
end
end
return nil -- no more lines: end of traversal
end
end
迭代函数的主体部分调用了string.find函数，string.find在当前行从当前位置开始查找匹配的单词，例子中匹配的单词使用模式'%w+'描述的；如果查找到一个单词，迭代函数更新当前位置pos为单词后的第一个位置，并且返回这个单词（string.sub函数从line中提取两个位置参数之间的子串）。否则迭代函数读取新的一行并重新搜索。如果没有line可读返回nil结束。
尽管迭代函数有些复杂，但使用起来是很直观的：
for word in allwords() do
print(word)
end
通常情况下，迭代函数大都难写易用。这不是大问题，一般Lua编程不需要自己写迭代函数，语言本身提供了许多。当然，必要时，自己动手构造一二亦可。