Lua的for in和pairs

Lua中的for in迭代语法格式如下：

for k,v in pairs(t) do
	print(k,v)
end

查看以下实例：

array = {"Lua", "Tutorial"}
for key,value in pairs(array) do
	print(key, value)
end

输出结果为：

1  Lua
2  Tutorial

pairs和ipairs

上面的例子中，将pairs换成ipairs结果是一样的。然而它们的实现却有些不同，官方手册的描述：

ipairs (t)
Returns three values: an iterator function, the table t, and 0, so that the construction
	for i,v in ipairs(t) do body end
will iterate over the pairs (1,t[1]), (2,t[2]), ···, up to the first integer key absent from the table.

pairs (t)
Returns three values: the next function, the table t, and nil.

next (table [,index])
Allows a program to traverse all fields of a table. Its first argument is a table and 
its second argument is an index in this table. next returns the next index of the table
and its associated value. When called with nil as its second argument, next returns
an initial index and its associated value. When called with the last index, or with nil
in an empty table, next returns nil. If the second argument is absent, then it is
interpreted as nil. In particular, you can use next(t) to check whether a table is empty.

ipairs适用于数组（i估计是integer的意思），pairs适用于对象，因为数组也是对象，所以pairs用于数组也没问题。
next(t)或next(t,nil)得到t的第一个key,value，将取出的key作为next的第二个参数又可以得到t的
第二个key,value，直到t的末尾。

for in

for k,v in pairs(t) do
	print(k,v)
end

实际上是

for k,v in next,t,nil do
	print(k,v)
end

for in在自己内部保存三个值：迭代函数、状态常量、控制变量。更通用的for in语法应该是：

for k,v in iter,tab,var do
	body
end

我认为for in是一种语法糖，等价的代码是：

k,v = iter(tab,var)
if(k) then
    repeat
        body
        k,v = iter(tab,k)
    until(not k)
end

《Programming in Lua》第2版给出的代码是：

do
	local _f,_s,_var = iter,tab,var
	while true do
		local _var,value = _f(_s, _var)
		if not _var then break end
		body
	end
end

《Lua程序设计》(第4版)给出了更通用的实现：
形如

for var_1,...,var_n in explist do block end

与下列代码等价：

do
	local _f,_s,_var = explist
	while true do
		local var_1,...,var_n = _f(_s, _var)
		_var = var_1
		if _var == nil then break end
		block
	end
end

ipairs

在手册里，pairs的返回值能明确看到，但ipairs里的an iterator function却没有说明。ipairs可以这样实现：

function iter(t,k)
    k = k+1
    if(t[k])then
        return k,t[k]
    end
end

function ipairs(a)
	return iter,a,0
end

for in

for in在内部保存了迭代函数、状态常量、控制变量，后两者是可以封装到迭代函数内部的，例如：

array = {"Lua", "Tutorial"}

function elementIterator(collection)
    local index = 0
    local count = #collection
    return function()
        index = index + 1
        if index <= count then
            return collection[index]
        end
    end
end

for element in elementIterator(array) do
   print(element)
end

elementIterator(array)返回一个匿名函数作为迭代函数，该迭代函数会忽略掉传给它的参数，array和控制变量已被保存在迭代函数中。
将for in展开来看会更明显：

iterator = elementIterator(array)
element,value = iterator(nil,nil)--忽略参数,value置为nil
if(element) then
    repeat
        print(element)
        element,value = iterator(nil,element)--忽略参数
    until(not element)
end

参考

Lua 迭代器
http://www.runoob.com/lua/lua-iterators.html
Lua 5.1 Reference Manual
http://www.lua.org/manual/5.1/manual.html