控制结构

6.1 条件分支

if...then

local score = 85

if score >= 60 then
  print("及格")
end

if...then...else

local age = 17

if age >= 18 then
  print("成年")
else
  print("未成年")
end

if...then...elseif...else

local score = 85

if score >= 90 then
  print("优秀")
elseif score >= 80 then
  print("良好")
elseif score >= 70 then
  print("中等")
elseif score >= 60 then
  print("及格")
else
  print("不及格")
end

真假判断

Lua 中只有 false 和 nil 被视为假，其他所有值（包括 0、""、{}）都是真：

-- 常见陷阱
if 0 then
  print("0 为真")      -- 这个会打印！
end

if "" then
  print("空字符串也为真")  -- 这个也会打印！
end

if {} then
  print("空表也为真")       -- 这个也会打印！
end

-- 只有 false 和 nil 为假
if false then
  print("不会打印")
end

if nil then
  print("也不会打印")
end

---

6.2 while 循环

-- 计算 1 到 10 的和
local sum = 0
local i = 1

while i <= 10 do
  sum = sum + i
  i = i + 1
end

print(sum)              --> 55

无限循环

-- 用 while 实现"菜单循环"
local running = true

while running do
  print("1. 开始游戏")
  print("2. 设置")
  print("3. 退出")
  
  local choice = io.read()
  if choice == "3" then
    running = false
  end
end

---

6.3 repeat...until 循环

repeat...until 保证至少执行一次循环体，条件为真时退出：

-- 猜数字游戏
local secret = math.random(1, 100)
local guess

repeat
  io.write("猜一个 1~100 的数字：")
  guess = tonumber(io.read())
  
  if guess > secret then
    print("太大了！")
  elseif guess < secret then
    print("太小了！")
  else
    print("猜对了！")
  end
until guess == secret

while vs repeat...until 对比

-- while：先判断，再执行
local i = 10
while i < 5 do          -- 条件为假，不执行
  print(i)
  i = i + 1
end
-- 无输出

-- repeat：先执行，再判断
local j = 10
repeat
  print(j)              --> 10（至少执行一次）
  j = j + 1
until j >= 5            -- 条件满足时退出
-- 输出 10

---

6.4 数值 for 循环

语法：for 变量 = 起始值, 结束值, 步长 do（步长可选，默认为 1）

-- 从 1 到 5，步长 1
for i = 1, 5 do
  print(i)
end
-- 输出：1 2 3 4 5

-- 从 5 到 1，步长 -1
for i = 5, 1, -1 do
  print(i)
end
-- 输出：5 4 3 2 1

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

-- 计算 1+2+...+100
local sum = 0
for i = 1, 100 do
  sum = sum + i
end
print(sum)              --> 5050

for 循环的注意事项

-- 循环变量是局部变量，循环结束后不可见
for i = 1, 3 do
  print(i)
end
-- print(i)  --> 报错或 nil（i 在循环外不存在）

-- 起始值、结束值、步长只在循环开始时计算一次
local function get_end()
  print("get_end 被调用")
  return 3
end

for i = 1, get_end() do  -- 只调用一次
  print(i)
end

-- 不要在循环体内修改循环变量（虽然允许，但不推荐）
-- 修改在下次迭代时会被覆盖
for i = 1, 5 do
  i = 10                 -- 下次迭代 i 仍然是 2
  print(i)               --> 10（本次有效）
end

---

6.5 泛型 for 循环

泛型 for 用于遍历迭代器返回的值：

pairs 与 ipairs

local t = { "a", "b", "c", key = "value" }

-- ipairs：遍历连续整数索引（1 开始，遇到 nil 停止）
for i, v in ipairs(t) do
  print(i, v)
end
-- 输出：
-- 1   a
-- 2   b
-- 3   c

-- pairs：遍历所有键值对（无序）
for k, v in pairs(t) do
  print(k, v)
end
-- 输出（顺序不确定）：
-- 1      a
-- 2      b
-- 3      c
-- key    value

字符串遍历

-- 遍历字符串中的字符
for i in string.gmatch("hello", ".") do
  print(i)
end
-- 输出：h e l l o

-- 遍历字符串中的所有单词
for word in string.gmatch("apple banana cherry", "%a+") do
  print(word)
end
-- 输出：apple  banana  cherry

自定义迭代器（概念引入）

-- 一个简单的迭代器：遍历 keys
local function my_keys(t)
  local keys = {}
  for k in pairs(t) do
    table.insert(keys, k)
  end
  table.sort(keys)
  
  local i = 0
  return function()
    i = i + 1
    return keys[i]
  end
end

local t = { z = 1, a = 2, m = 3 }
for k in my_keys(t) do
  print(k, t[k])
end
-- 输出（按字母序）：a  z  m

---

6.6 break 与 goto

break

break 立即跳出当前循环层（仅限 for、while、repeat）：

-- 查找第一个大于 50 的数
local numbers = { 12, 34, 56, 78, 90 }

for i, v in ipairs(numbers) do
  if v > 50 then
    print("找到：", v)    --> 56
    break
  end
end

-- break 只能跳出一层循环
for i = 1, 3 do
  for j = 1, 3 do
    if j == 2 then
      break               -- 只跳出内层循环
    end
    print(i, j)
  end
end
-- 输出：1 1  2 1  3 1

goto

goto 可以跳转到指定的标签（::标签名::），但不能跳入代码块内部：

-- 用 goto 模拟 continue
for i = 1, 10 do
  if i % 2 == 0 then
    goto continue
  end
  print(i)              -- 只打印奇数
  ::continue::
end
-- 输出：1 3 5 7 9

-- 用 goto 跳出多层循环
for i = 1, 5 do
  for j = 1, 5 do
    if i * j > 10 then
      goto outer_end    -- 直接跳出两层循环
    end
    print(i, j, i * j)
  end
end
::outer_end::
print("循环结束")

goto 的限制

-- 不能跳入代码块
-- goto block
-- do
--   ::block::
-- end
-- 错误！

-- 不能跳入循环
-- goto loop_start
-- for i = 1, 10 do
--   ::loop_start::
-- end
-- 错误！

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6.7 实用循环示例

打印乘法表

for i = 1, 9 do
  local line = ""
  for j = 1, i do
    line = line .. string.format("%d×%d=%-2d ", j, i, i * j)
  end
  print(line)
end

遍历目录层级（递归循环）

-- 用 while 模拟递归遍历（深度优先）
local function traverse(data)
  local stack = { data }
  
  while #stack > 0 do
    local current = table.remove(stack)
    print(current.name)
    
    if current.children then
      for i = #current.children, 1, -1 do
        table.insert(stack, current.children[i])
      end
    end
  end
end

local tree = {
  name = "root",
  children = {
    { name = "dir1", children = {
      { name = "file1" },
      { name = "file2" }
    }},
    { name = "dir2" }
  }
}

traverse(tree)

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6.8 本章小结

结构	语法	说明
if	if 条件 then ... end	条件分支
while	while 条件 do ... end	先判断后执行
repeat	repeat ... until 条件	先执行后判断
for 数值	for i=a,b,step do ... end	固定次数循环
for 泛型	for k,v in iter do ... end	遍历迭代器
break	break	跳出当前循环
goto	goto label	跳转到标签

练习题

1. 用 for 循环打印斐波那契数列的前 20 个数
2. 用 while 循环实现一个”猜数字”游戏，统计用户猜的次数
3. 用 repeat...until 实现一个密码输入验证，直到输入正确为止
4. 写一个函数 is_prime(n) 判断 n 是否为质数
5. 在 1~100 中找到所有水仙花数（三位数各位立方和等于本身，如 153）
6. 用 goto 模拟 continue 打印 1~30 中不是 3 或 5 的倍数的数