Lua表(Table)详解 - 元素码农

发布时间: 2025-03-24 12:03

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# Lua表(Table)详解

本文将详细介绍Lua中最重要的数据结构——表(Table)，帮助你理解如何使用这个强大而灵活的数据类型。

## 表的基本概念

表(Table)是Lua中唯一的数据结构，它可以用来实现数组、字典、集合、对象等多种数据结构：

- 表是动态的，可以根据需要增长
- 表可以存储任何非nil的值
- 表是引用类型，通过引用来传递和赋值
- 表可以作为其他表的字段

## 表的创建和访问

### 1. 创建表

```lua
-- 创建空表
local t1 = {}

-- 创建数组型表
local array = {10, 20, 30, 40, 50}

-- 创建字典型表
local dict = {
    name = "张三",
    age = 25,
    isStudent = true
}

-- 创建混合型表
local mixed = {
    100,                    -- 数组部分
    200,
    name = "混合表",        -- 字典部分
    ["key"] = "value",
    [1.5] = "浮点数键",
    [{}] = "表作为键"       -- 使用表作为键
}
```

### 2. 访问表元素

```lua
-- 使用索引访问（数组风格）
local first = array[1]      -- Lua的索引从1开始
local second = array[2]

-- 使用点号访问（对象风格）
local name = dict.name
local age = dict.age

-- 使用方括号访问（字典风格）
local value = dict["name"]
local age = dict["age"]

-- 访问不存在的键
local notExist = dict.notExist  -- 返回nil
```

## 表的常用操作

### 1. 插入和删除

```lua
-- 向数组尾部插入元素
local arr = {1, 2, 3}
table.insert(arr, 4)       -- {1, 2, 3, 4}

-- 在指定位置插入元素
table.insert(arr, 2, 10)   -- {1, 10, 2, 3, 4}

-- 删除数组末尾的元素
local last = table.remove(arr)  -- 返回被删除的元素

-- 删除指定位置的元素
local removed = table.remove(arr, 2)  -- 删除第2个元素
```

### 2. 表的长度

```lua
-- 获取数组长度
local arr = {10, 20, 30, 40}
print(#arr)  -- 输出：4

-- 注意：长度操作符只对数组部分有效
local mixed = {10, 20, key = "value"}
print(#mixed)  -- 输出：2（只计算数组部分）

-- 获取实际元素数量
local count = 0
for _ in pairs(mixed) do
    count = count + 1
end
print(count)  -- 输出：3（包含所有键值对）
```

### 3. 表的遍历

```lua
-- 遍历数组（使用ipairs）
local arr = {10, 20, 30}
for i, v in ipairs(arr) do
    print(i .. ": " .. v)
end

-- 遍历所有键值对（使用pairs）
local dict = {name = "李四", age = 30}
for k, v in pairs(dict) do
    print(k .. ": " .. tostring(v))
end

-- 遍历指定范围
for i = 1, #arr do
    print(arr[i])
end
```

## 表的高级特性

### 1. 表作为函数参数

```lua
-- 传递表给函数
local function printPerson(person)
    print(string.format(
        "%s今年%d岁",
        person.name,
        person.age
    ))
end

local person = {name = "王五", age = 35}
printPerson(person)
```

### 2. 表作为命名参数

```lua
-- 使用表实现命名参数
local function createPerson(params)
    return {
        name = params.name or "匿名",
        age = params.age or 0,
        gender = params.gender or "未知"
    }
end

local p = createPerson({
    name = "赵六",
    age = 28,
    gender = "男"
})
```

### 3. 表的嵌套

```lua
-- 嵌套表
local school = {
    name = "第一中学",
    students = {
        {
            name = "张三",
            scores = {chinese = 85, math = 90, english = 88}
        },
        {
            name = "李四",
            scores = {chinese = 92, math = 85, english = 90}
        }
    }
}

-- 访问嵌套表
print(school.students[1].name)  -- 输出：张三
print(school.students[1].scores.chinese)  -- 输出：85
```

### 4. 表的拷贝

```lua
-- 浅拷贝函数
local function shallowCopy(t)
    local copy = {}
    for k, v in pairs(t) do
        copy[k] = v
    end
    return copy
end

-- 深拷贝函数
local function deepCopy(t)
    if type(t) ~= "table" then return t end
    local copy = {}
    for k, v in pairs(t) do
        copy[k] = type(v) == "table" and deepCopy(v) or v
    end
    return copy
end

-- 使用示例
local original = {a = 1, b = {x = 10, y = 20}}
local shallow = shallowCopy(original)
local deep = deepCopy(original)
```

## 常见问题解答

### Q1: 为什么Lua的数组索引从1开始？

这是Lua的设计选择，主要考虑：
- 符合数学和自然语言习惯
- 与Lua的字符串操作保持一致
- 在某些应用场景下更方便

### Q2: pairs和ipairs的区别是什么？

- `pairs`：遍历表中的所有键值对，包括非数字键
- `ipairs`：只遍历数组部分（连续的数字键，从1开始）

```lua
local t = {10, 20, name = "test", 30}

-- pairs遍历所有元素
for k, v in pairs(t) do
    print(k, v)
end

-- ipairs只遍历数组部分
for i, v in ipairs(t) do
    print(i, v)
end
```

### Q3: 如何判断表是否为空？

```lua
-- 方法1：使用next函数
local function isEmpty(t)
    return next(t) == nil
end

-- 方法2：遍历计数
local function getSize(t)
    local count = 0
    for _ in pairs(t) do
        count = count + 1
    end
    return count
end
```

## 下一步

现在你已经掌握了Lua表的基本用法，可以继续学习[数组与迭代](/article/lua/basic/arrays)来深入了解如何更好地使用表来处理数组数据。

## 参考资源

- [Lua 5.4 参考手册](http://www.lua.org/manual/5.4/manual.html#2.5)
- [Programming in Lua](http://www.lua.org/pil/2.5.html)
- [Lua Tables Tutorial](http://lua-users.org/wiki/TablesTutorial)