Перейти к основному содержимому

Управляющие конструкции и циклы в Lua

ОБЯЗАТЕЛЬНОДЛЯ НОВИЧКОВ
Разработчику Архитектору

Перед чтением: Операторы — общие понятия оператора, операнда, приоритетов и типов операций без привязки к языку.

Сначала: Циклы в коде — общая идея повторений, виды циклов и типичные ошибки без привязки к синтаксису языка.

Управляющие конструкции и циклы в Lua​

Парадигма короткого замыкания​

Lua поддерживает три базовых логических оператора — and, or, not. Их поведение следует парадигме короткого замыкания (short-circuit evaluation) и тесно связано с концепцией "истинности" значений в условиях отсутствия строгой булевой типизации.

Ранее мы уже вкратце упомянули о том, что они заменяют собой некоторые символьные операторы, чем и упрощают язык, ведь мы словно пишем на английском языке.

Play ITЗагрузка интерактивного демо…

not​

not — унарный оператор, возвращающий true, если операнд является nil или false, и false — во всех остальных случаях. Результат всегда имеет тип boolean.

not nil     --> true
not false   --> true
not 0       --> false  (0 считается истинным!)
not ""      --> false

Разбор:

  • Комментарии после -- поясняют ожидаемый результат; при запуске интерпретатор их игнорирует.
  • При переносе в свой проект сохраните порядок шагов и проверьте результат через print или отладчик.

and​

and — бинарный оператор, возвращающий первый аргумент, если он ложный (nil или false), иначе — второй. Не приводит результат к булеву типу, а возвращает фактическое значение последнего вычисленного операнда.

true and 42     --> 42
false and 42    --> false
nil and "hello" --> nil

Разбор:

  • Логика записывается словами and/or/not, а не символами &&/||/! как в C-подобных языках.
  • Комментарии после -- поясняют ожидаемый результат; при запуске интерпретатор их игнорирует.
  • При переносе в свой проект сохраните порядок шагов и проверьте результат через print или отладчик.

or​

or — возвращает первый истинный операнд или последний, если все ложны. Также не производит приведение типов.

nil or "default"     --> "default"
false or 0           --> 0 (0 — истинно!)
"a" or "b"           --> "a"

Разбор:

  • Логика записывается словами and/or/not, а не символами &&/||/! как в C-подобных языках.
  • Выражение a or "default" — идиома: если a ложно (nil/false), берётся значение справа.
  • Комментарии после -- поясняют ожидаемый результат; при запуске интерпретатор их игнорирует.
  • При переносе в свой проект сохраните порядок шагов и проверьте результат через print или отладчик.

Truthy (истинные значения)​

В Lua всё, кроме nil и false, считается истинным (truthy). Это включает числа (даже ноль), строки (даже пустые), таблицы, функции и т.д. Данная особенность позволяет использовать выражения как идиому для установки значения по умолчанию:

local value = input or "default"

Разбор:

  • Логика записывается словами and/or/not, а не символами &&/||/! как в C-подобных языках.
  • Выражение a or "default" — идиома: если a ложно (nil/false), берётся значение справа.
  • При переносе в свой проект сохраните порядок шагов и проверьте результат через print или отладчик.

Таким образом, операторы and и or являются средствами управления потоком данных, что характерно для функциональных и скриптовых парадигм.

Условные конструкции​

Lua предоставляет две формы условной конструкции: if-then-else и её компактный аналог через and/or, хотя последний используется с осторожностью из-за семантических различий.

Синтаксис if-then-else следующий:

if condition1 then
    -- блок 1
elseif condition2 then
    -- блок 2
else
    -- блок 3
end

Разбор:

  • if … then … end выбирает ветку по truthiness: ложными считаются только nil и false.
  • Комментарии после -- поясняют ожидаемый результат; при запуске интерпретатор их игнорирует.
  • При переносе в свой проект сохраните порядок шагов и проверьте результат через print или отладчик.

Условие (condition) интерпретируется как булево выражение согласно правилу truthiness.

Конструкция elseif не является макросом или сахаром — это часть синтаксиса, эквивалентная вложенному if, но более читаемая.

Блоки выполняются последовательно; после первого истинного условия остальные игнорируются.

Вложенность допускается без ограничений.

Пример:

if x > 0 then
    print("positive")
elseif x < 0 then
    print("negative")
else
    print("zero")
end

Разбор:

  • if … then … end выбирает ветку по truthiness: ложными считаются только nil и false.
  • Ключевые вызовы в фрагменте: print().
  • При переносе в свой проект сохраните порядок шагов и проверьте результат через print или отладчик.

Важно отметить, что в отличие от C-подобных языков, в Lua отсутствует тернарный оператор ?:. Однако его можно эмулировать через and/or, при соблюдении осторожности:

local result = (a > b) and x or y  -- работает, если x не ложно

Разбор:

  • Логика записывается словами and/or/not, а не символами &&/||/! как в C-подобных языках.
  • Комментарии после -- поясняют ожидаемый результат; при запуске интерпретатор их игнорирует.
  • При переносе в свой проект сохраните порядок шагов и проверьте результат через print или отладчик.

Однако если x == false или x == nil, выражение вернёт y, что может быть ошибкой. Поэтому рекомендуется использовать полноценный if.

Интерактивное демо — пошаговый цикл на примере JavaScript (for, while). В Lua синтаксис другой, но порядок шагов тот же. Обобщённо: циклы в коде.

Play ITЗагрузка интерактивного демо…

Циклы​

Теперь поговорим о циклах.

Lua поддерживает три типа циклов: while, repeat-until и for (с двумя формами).

while​

Цикл while выполняет тело, пока условие истинно. Проверка происходит до каждой итерации. Если условие ложно изначально, тело не выполнится ни разу.

while condition do
    -- тело цикла
end

Разбор:

  • while проверяет условие до входа в тело; repeat…until — хотя бы один проход, выход при истинном until.
  • Комментарии после -- поясняют ожидаемый результат; при запуске интерпретатор их игнорирует.
  • При переносе в свой проект сохраните порядок шагов и проверьте результат через print или отладчик.

repeat-until​

Цикл repeat-until представляет собой аналог do-while в других языках. Тело выполняется хотя бы один раз, проверка — в конце.

repeat
    -- тело цикла
until condition  -- выход при истине условия

Разбор:

  • while проверяет условие до входа в тело; repeat…until — хотя бы один проход, выход при истинном until.
  • Комментарии после -- поясняют ожидаемый результат; при запуске интерпретатор их игнорирует.
  • При переносе в свой проект сохраните порядок шагов и проверьте результат через print или отладчик.

Обратите внимание — until завершает цикл, когда условие становится истинным, что противоположно семантике while.

for​

Цикл for бывает в двух формах - числовой и итерационный.

Числовой for используется для перебора диапазона целых чисел.

for var = start, stop, step do
    -- тело
end

Разбор:

  • Цикл for повторяет тело: в числовой форме перебирает диапазон, в generic — элементы через итератор.
  • Комментарии после -- поясняют ожидаемый результат; при запуске интерпретатор их игнорирует.
  • При переносе в свой проект сохраните порядок шагов и проверьте результат через print или отладчик.

step по умолчанию равен 1.

Все три параметра вычисляются единожды перед началом цикла.

Переменная var локальна по отношению к циклу (это важно!).

for i = 1, 10, 2 do
    print(i)  -- 1, 3, 5, 7, 9
end

Разбор:

  • Цикл for повторяет тело: в числовой форме перебирает диапазон, в generic — элементы через итератор.
  • Ключевые вызовы в фрагменте: print().
  • Комментарии после -- поясняют ожидаемый результат; при запуске интерпретатор их игнорирует.
  • При переносе в свой проект сохраните порядок шагов и проверьте результат через print или отладчик.

Итерационный for (generic for) предназначен для обхода коллекций с помощью итераторов. Наиболее часто используется с таблицами.

for key, value in iterator, table, start_state do
    -- тело
end

Разбор:

  • Цикл for повторяет тело: в числовой форме перебирает диапазон, в generic — элементы через итератор.
  • Комментарии после -- поясняют ожидаемый результат; при запуске интерпретатор их игнорирует.
  • При переносе в свой проект сохраните порядок шагов и проверьте результат через print или отладчик.

На практике применяются стандартные итераторы:

  • pairs(tbl) — перебирает все элементы таблицы (в произвольном порядке).
  • ipairs(tbl) — перебирает элементы с целочисленными ключами от 1 до первого nil.
for k, v in pairs(mytable) do
    print(k, v)
end

Разбор:

  • ipairs обходит последовательную часть таблицы (индексы 1,2,3…); pairs — все пары ключ-значение.
  • Цикл for повторяет тело: в числовой форме перебирает диапазон, в generic — элементы через итератор.
  • Ключевые вызовы в фрагменте: pairs(), print().
  • При переносе в свой проект сохраните порядок шагов и проверьте результат через print или отладчик.

Использование pairs и ipairs требует понимания различий: pairs негарантированный, а ipairs последовательный.

Механизм generic for основан на протоколе итераций — итератор — это функция, возвращающая на каждом шаге новые значения ключа/значения, пока не вернёт nil.

t = {10, 20, nil, 40, [5] = 50, name = "Alice"}

for i, v in ipairs(t) do
    print(i, v)  -- 1:10, 2:20 (остановка на nil)
end

for k, v in pairs(t) do
    print(k, v)  -- может напечатать 1,2,5,"name" в любом порядке
end

Разбор:

  • ipairs обходит последовательную часть таблицы (индексы 1,2,3…); pairs — все пары ключ-значение.
  • Цикл for повторяет тело: в числовой форме перебирает диапазон, в generic — элементы через итератор.
  • Фигурные скобки {} создают таблицу: можно задать поля key = value и/или элементы-массив с индексами с 1.
  • Ключевые вызовы в фрагменте — ipairs(), pairs(), print().
  • Комментарии после -- поясняют ожидаемый результат; при запуске интерпретатор их игнорирует.
  • При переносе в свой проект сохраните порядок шагов и проверьте результат через print или отладчик.

При модификации таблицы во время итерации поведение pairs и ipairs не определено. Lua не гарантирует безопасность итерации при изменении структуры.

Содержание