Lua 的 pairs 函数

Lua 的 pairs 函数 是 Lua 中用于遍历表(table)的迭代器函数，它会返回三个值：

1. 迭代器函数
2. 表本身
3. 初始索引(nil)

基本语法：

for key, value in pairs(t) do
    -- 循环体
end

工作原理

pairs 会遍历表中的所有键值对，包括：

• 数组部分(连续数字索引)
• 哈希部分(非数字索引或非连续数字索引)
• 元表中的__pairs元方法(如果存在)

与 ipairs 的区别

特性	pairs	ipairs
遍历范围	所有键值对	仅连续数字索引(1,2,3…)
顺序	不确定	从1开始顺序遍历
跳过nil	不跳过	遇到nil则停止
元表支持	支持__pairs	不支持元方法

实际应用示例

1. 遍历混合类型表

local t = {
    "apple",          -- 索引1
    "banana",         -- 索引2
    color = "red",    -- 字符串键
    [5] = "orange",   -- 非连续数字索引
    [true] = "yes"    -- 布尔值键
}

for k, v in pairs(t) do
    print(k, v)
end
-- 可能的输出(顺序不确定):
-- 1       apple
-- 2       banana
-- 5       orange
-- color   red
-- true    yes

2. 实现自定义迭代器

通过元表__pairs可以自定义遍历行为：

local mt = {
    __pairs = function(t)
        local keys = {}
        for k in pairs(t) do
            if type(k) == "string" then  -- 只遍历字符串键
                table.insert(keys, k)
            end
        end
        table.sort(keys)  -- 按字母顺序排序
        local i = 0
        return function()
            i = i + 1
            if keys[i] then
                return keys[i], t[keys[i]]
            end
        end
    end
}

local t = setmetatable({a=1, b=2, [1]="x", [2]="y"}, mt)

for k, v in pairs(t) do
    print(k, v)  -- 只会输出 a 1 和 b 2，且按字母顺序
end

性能注意事项

1. pairs 的遍历顺序是不确定的，不要依赖特定的键顺序
2. 对于纯数组表(连续数字索引)，ipairs 通常比 pairs 更高效
3. 在遍历过程中修改表(增删键)可能导致不可预期的行为

常见问题

为什么有时 pairs 会跳过某些元素？

这通常是因为：

• 键包含特殊值(如 NaN)
• 表在遍历过程中被修改
• 使用了弱引用表

如何保证遍历顺序？

如果需要特定顺序，可以：

1. 先收集所有键到数组
2. 对数组排序
3. 按排序后的键顺序访问值

local t = {z=3, a=1, b=2}
local keys = {}

for k in pairs(t) do
    table.insert(keys, k)
end

table.sort(keys)

for _, k in ipairs(keys) do
    print(k, t[k])  -- 输出 a 1, b 2, z 3
end