《Lua程序设计》9.3 以协同程序实现迭代器 学习笔记

例：编写一个迭代器，使其可以遍历某个数组的所有排列组合形式。代码如下：

function permgen(a, n)
    n = n or #a         -- 默认n为a的大小
    if n <= 1 then      -- 还需要改变吗？
        printResult(a)
    else
        for i=1,n do
            -- 将第一个元素放到数组末尾
            a[n], a[i] = a[i], a[n]
            -- 生成其余元素的排列
            permgen(a, n-1)
            -- 恢复第i个元素
            a[n], a[i] = a[i], a[n]
        end
    end
end

然后，还需要定义其中调用到的打印函数printResult，并以适当的参数来调用permgen：

function printResult (a)
    for i=1,#a do
        io.write(a[i], " ")
    end
    io.write("\n")
end

permgen ({1,2,3,4})

输出如下：

2 3 4 1 
3 2 4 1 
3 4 2 1 
4 3 2 1 
2 4 3 1 
4 2 3 1 
4 3 1 2 
3 4 1 2 
3 1 4 2 
1 3 4 2 
4 1 3 2 
1 4 3 2 
2 4 1 3 
4 2 1 3 
4 1 2 3 
1 4 2 3 
2 1 4 3 
1 2 4 3 
2 3 1 4 
3 2 1 4 
3 1 2 4 
1 3 2 4 
2 1 3 4 
1 2 3 4 

当生成函数完成后，将其转换为一个迭代器就非常容易了。首先，将printResult改为yield：

function permgen (a, n)
    n - n or #a
    if n <= 1 then
        coroutine.yield(a)
    else
        <as before>

然后，定义一个工厂方法，用于将生成函数放到一个协同程序中运行，并创建迭代器函数。迭代器指示简单地唤醒协同程序，让其产生下一种排列：

function permutations (a)
    local co = coroutine.create(function () permgen(a) end)
    return function ()  -- 迭代器
        local code, res = coroutine.resume(co)
        return res
    end
end

有了上面的函数，在for语句中遍历一个数组中的所有排列就非常简单了：

for p in permutations {"a", "b", "c"} do
    printResult(p)
end
--> b c a
--> c b a
--> c a b
--> b a c
--> a b c

permutations函数使用了一种在Lua中比较常见的模式，就是将一条唤醒协同程序的调用包装在一个函数中。由于这种模式比较常见，所以Lua专门提供了一个函数coroutine.wrap来完成这个功能。类似于create，wrap创建了一个新的协同程序。但不同的是，wrap并不是返回协同程序本身，而是返回一个函数。每当调用这个函数，即可唤醒一次协同程序。但这个函数与resume的不同之处在于，它不会返回错误代码。当遇到错误时，它会引发错误。若使用wrap，可以这么写permutations：

function permutations (a)
    return coroutine.wrap(function () permgen(a) end)
end

通常，coroutine.wrap比couroutine.create更易于使用。它提供了一个对于协同程序编程实际所需的功能，即一个可以唤醒协同程序的函数。但也缺乏灵活性。无法检查wrap所创建的协同程序的状态，此外，也无法检测出运行时的错误。