第三章：流程控制

掌握了基础语法和数据类型后，我们需要学习如何控制程序的执行流程。Lua 提供了传统的条件语句和循环结构，但其语法与其他语言略有不同，更加简洁明了。

本章将详细讲解 if 条件判断、while 循环、for 循环（数值型和泛型）以及 repeat-until 循环。

3.1 条件语句

if 语句

if 语句用于根据条件执行代码块。

local age = 20

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

if-else 语句

如果条件为假，执行 else 块。

local age = 15

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

if-elseif-else 语句

处理多重条件。注意关键字是 elseif（中间没有空格）。

local score = 85

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

提示：Lua 中没有 switch 语句，通常使用 if-elseif 或表（Table）来替代。

3.2 循环语句

while 循环

while 循环在条件为真时重复执行代码块。

local i = 1
while i <= 5 do
    print(i)
    i = i + 1
end

repeat-until 循环

repeat-until 类似于其他语言的 do-while 循环。代码块至少执行一次，直到条件为真时停止。
注意：条件判断是在循环体执行之后进行的。

local x = 10
repeat
    print(x)
    x = x - 1
until x == 0

for 循环

Lua 有两种 for 循环：数值 for 和泛型 for。

数值 for 循环

语法：for var = start, end, step do ... end

var: 循环变量，自动声明为局部变量。
start: 起始值。
end: 终止值（包含）。
step: 步长（可选，默认为 1）。

-- 从 1 数到 10
for i = 1, 10 do
    print(i)
end

-- 从 10 倒数到 1，步长为 -1
for i = 10, 1, -1 do
    print(i)
end

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

泛型 for 循环

泛型 for 循环通过迭代器函数来遍历集合。最常用的是 ipairs（用于数组）和 pairs（用于表）。

遍历数组：

local fruits = {"Apple", "Banana", "Orange"}

for i, v in ipairs(fruits) do
    print(i, v)
end

遍历表（字典）：

local user = {name = "John", age = 25}

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

循环控制

break: 立即跳出当前循环（for, while, repeat）。
return: 从函数返回结果（如果在循环中使用，会结束函数执行，也就自然结束了循环）。
注意：Lua 5.1 及更早版本没有 continue 语句（跳过本次循环）。但在 Lua 5.2+ 中可以使用 goto 模拟，或者使用 if 条件包裹循环体来实现类似效果。

使用 break：

for i = 1, 10 do
    if i == 5 then
        break
    end
    print(i)
end
-- 输出: 1 2 3 4

3.3 流程控制最佳实践

避免无限循环

在使用 while 和 repeat 循环时，务必确保循环条件最终会变为假（while）或真（until），否则会导致程序卡死。

循环性能优化

在 for 循环中，循环变量是局部的，这很好。
如果循环次数非常多，尽量避免在循环体内创建新的表或闭包，这会增加垃圾回收的压力。
对于数值 for 循环，它的 start, end, step 表达式只会在循环开始前计算一次。

替代 switch 语句

虽然 Lua 没有 switch，但利用表可以写出更优雅的代码。

-- 传统写法
if action == "start" then
    start()
elseif action == "stop" then
    stop()
elseif action == "pause" then
    pause()
end

-- 表驱动写法 (更加清晰和易扩展)
local actions = {
    start = start,
    stop = stop,
    pause = pause
}

if actions[action] then
    actions[action]()
else
    print("Invalid action")
end

练习题

使用 for 循环计算 1 到 100 的总和。
使用 while 循环打印 1 到 10 之间的所有偶数。
创建一个包含若干数字的数组，使用泛型 for 循环找出其中的最大值。
编写一个程序，判断一个年份是否为闰年（能被 4 整除但不能被 100 整除，或者能被 400 整除）。

下一章预告：函数是 Lua 中非常重要的概念。下一章我们将深入探讨函数的定义、多返回值、变长参数以及闭包等高级特性。