Lua+泛型for的无状态迭代器：三值返回的本质

【语法算法】

泛型 for 的无状态迭代器就这两行：

local function iter(state, ctrl)
    return ctrl + 1, state[ctrl + 1]
end

for i, v in iter, state, 0 do print(i, v) end

泛型 for 的无状态迭代器就是闭包的替代方案——迭代函数不持有状态，状态由 for 循环的内部控制变量（ctrl）和外部状态（state）共同维护。今天拆开。

一、无状态、有状态、自定义三段

迭代器的三段。无状态：迭代函数不持有状态——状态由 for 循环通过参数传入——每次调用迭代函数都传入控制变量和不变状态——无状态迭代器可以安全地被多个循环共享。有状态：闭包迭代器在闭包内持有状态——每次调用修改闭包内的变量——闭包迭代器不能被多个循环共享——状态在闭包里，外部无法干预。自定义：迭代器可以遍历任何数据结构——表、文件、网络流——只要迭代函数返回非 nil 就继续遍历——自定义迭代器是泛型 for 的终极形态。三段连起来：迭代器玩的是"遍历规则的可插拔"——for 循环只管调用迭代函数，遍历规则由迭代函数决定——规则变了循环体不用改。

graph TD
    A["泛型for循环"] --> B["每轮调用iter(state, ctrl)"]
    B --> C["iter返回新ctrl和新值"]
    C --> D["ctrl非nil: 继续循环"]
    C --> E["ctrl为nil: 终止循环"]

二、无状态迭代器的正确写法

local function statelessIter(t, i)
    i = i + 1
    if t[i] then return i, t[i] end
end

local function arrayIter(t)
    return statelessIter, t, 0
end

for i, v in arrayIter({"a", "b", "c"}) do
    print(i, v)
end

statelessIter 不持有任何状态——状态由 for 循环通过参数传入——每次调用传入控制变量和不变状态——无状态迭代器可以安全地被多个循环共享。

三、无状态的纪律和有状态的分界

无状态迭代器的纪律是"纯函数"——不修改外部变量，不持有闭包状态——每次调用的结果只取决于参数——纯函数迭代器可以安全地被多个循环共享。有状态迭代器的纪律是"闭包持状态"——闭包内的变量就是状态——状态在闭包里，外部无法干预——有状态迭代器不能被多个循环共享，状态会混乱。和闭包的分账写清楚：闭包是"函数+捕获的环境"，无状态迭代器是"纯函数+外部传入的状态"——闭包的状态在闭包内，无状态迭代器的状态在外部——两者都是迭代器，但状态的持有位置完全不同。