Как перебрать отдельные символы в строке Lua?

У меня есть строка в Lua и хочу перебирать в ней отдельные символы. Но никакой код, который я пробовал, работает, и в официальном руководстве показано только, как найти и заменить подстроки: (

str = "abcd"
for char in str do -- error
  print( char )
end

for i = 1, str:len() do
  print( str[ i ] ) -- nil
end

ОТВЕТЫ

Ответ 1

В lua 5.1 вы можете повторять итерации строк этой строки несколькими способами.

Основной цикл:

for i = 1, #str do
    local c = str:sub(i,i)
    -- do something with c
end

Но может быть более эффективным использовать шаблон с string.gmatch() для получения итератора над символами:

for c in str:gmatch"." do
    -- do something with c
end

Или даже использовать string.gsub() для вызова функции для каждого char:

str:gsub(".", function(c)
    -- do something with c
end)

Во всем вышеизложенном я воспользовался тем фактом, что модуль string задан как метатебель для всех строковых значений, поэтому его функции можно назвать членами, использующими нотацию :. Я также использовал (новый для 5.1, IIRC) #, чтобы получить длину строки.

Лучший ответ для вашего приложения зависит от множества факторов, а ваши тесты - ваш друг, если производительность будет иметь значение.

Возможно, вам захочется оценить, почему вам нужно перебирать символы, и посмотреть на один из модулей регулярных выражений, привязанных к Lua, или для современного подхода взглянуть на Roberto lpeg модуль, который реализует грамматические выражения Parsing Expression для Lua.

Ответ 2

Если вы используете Lua 5, попробуйте:

for i = 1, string.len(str) do
    print( string.sub(str, i, i) )
end

Ответ 3

В зависимости от поставленной задачи было бы проще использовать string.byte. Это также самый быстрый способ, поскольку он позволяет избежать создания новой подстроки, которая в Lua может оказаться довольно дорогостоящей благодаря хэшированию каждой новой строки и проверке, известно ли это. Вы можете предварительно вычислить код символов, который вы ищете, с тем же string.byte для обеспечения удобочитаемости и переносимости.

local str = "ab/cd/ef"
local target = string.byte("/")
for idx = 1, #str do
   if str:byte(idx) == target then
      print("Target found at:", idx)
   end
end

Ответ 4

В приведенных ответах уже есть много хороших подходов (здесь, здесь и здесь). Если скорость - это то, что вы в первую очередь ищете, вам определенно следует рассмотреть возможность выполнения работы через Lua C API, который во много раз быстрее, чем необработанный код Lua. При работе с предварительно загруженными блоками (например, с функцией загрузки) разница невелика, но все же значительна.

Что касается чистых решений Lua, позвольте мне поделиться этим небольшим тестом, который я сделал. Он охватывает каждый предоставленный ответ на эту дату и добавляет несколько оптимизаций. Тем не менее, основная вещь, которую следует учитывать:

Сколько раз вам нужно будет перебирать символы в строке?

  • Если ответ "один раз", то вам следует поискать первую часть отметки ("сырая скорость").
  • В противном случае вторая часть обеспечит более точную оценку, потому что она разбирает строку в таблице, что намного быстрее выполнять итерации. Вам также следует подумать о написании простой функции для этого, как предложил @Jarriz.

Вот полный код:

-- Setup locals
local str = "Hello World!"
local attempts = 5000000
local reuses = 10 -- For the second part of benchmark: Table values are reused 10 times. Change this according to your needs.
local x, c, elapsed, tbl
-- "Localize" funcs to minimize lookup overhead
local stringbyte, stringchar, stringsub, stringgsub, stringgmatch = string.byte, string.char, string.sub, string.gsub, string.gmatch

print("-----------------------")
print("Raw speed:")
print("-----------------------")

-- Version 1 - string.sub in loop
x = os.clock()
for j = 1, attempts do
    for i = 1, #str do
        c = stringsub(str, i)
    end
end
elapsed = os.clock() - x
print(string.format("V1: elapsed time: %.3f", elapsed))

-- Version 2 - string.gmatch loop
x = os.clock()
for j = 1, attempts do
    for c in stringgmatch(str, ".") do end
end
elapsed = os.clock() - x
print(string.format("V2: elapsed time: %.3f", elapsed))

-- Version 3 - string.gsub callback
x = os.clock()
for j = 1, attempts do
    stringgsub(str, ".", function(c) end)
end
elapsed = os.clock() - x
print(string.format("V3: elapsed time: %.3f", elapsed))

-- For version 4
local str2table = function(str)
    local ret = {}
    for i = 1, #str do
        ret[i] = stringsub(str, i) -- Note: This is a lot faster than using table.insert
    end
    return ret
end

-- Version 4 - function str2table
x = os.clock()
for j = 1, attempts do
    tbl = str2table(str)
    for i = 1, #tbl do -- Note: This type of loop is a lot faster than "pairs" loop.
        c = tbl[i]
    end
end
elapsed = os.clock() - x
print(string.format("V4: elapsed time: %.3f", elapsed))

-- Version 5 - string.byte
x = os.clock()
for j = 1, attempts do
    tbl = {stringbyte(str, 1, #str)} -- Note: This is about 15% faster than calling string.byte for every character.
    for i = 1, #tbl do
        c = tbl[i] -- Note: produces char codes instead of chars.
    end
end
elapsed = os.clock() - x
print(string.format("V5: elapsed time: %.3f", elapsed))

-- Version 5b - string.byte + conversion back to chars
x = os.clock()
for j = 1, attempts do
    tbl = {stringbyte(str, 1, #str)} -- Note: This is about 15% faster than calling string.byte for every character.
    for i = 1, #tbl do
        c = stringchar(tbl[i])
    end
end
elapsed = os.clock() - x
print(string.format("V5b: elapsed time: %.3f", elapsed))

print("-----------------------")
print("Creating cache table ("..reuses.." reuses):")
print("-----------------------")

-- Version 1 - string.sub in loop
x = os.clock()
for k = 1, attempts do
    tbl = {}
    for i = 1, #str do
        tbl[i] = stringsub(str, i) -- Note: This is a lot faster than using table.insert
    end
    for j = 1, reuses do
        for i = 1, #tbl do
            c = tbl[i]
        end
    end
end
elapsed = os.clock() - x
print(string.format("V1: elapsed time: %.3f", elapsed))

-- Version 2 - string.gmatch loop
x = os.clock()
for k = 1, attempts do
    tbl = {}
    local tblc = 1 -- Note: This is faster than table.insert
    for c in stringgmatch(str, ".") do
        tbl[tblc] = c
        tblc = tblc + 1
    end
    for j = 1, reuses do
        for i = 1, #tbl do
            c = tbl[i]
        end
    end
end
elapsed = os.clock() - x
print(string.format("V2: elapsed time: %.3f", elapsed))

-- Version 3 - string.gsub callback
x = os.clock()
for k = 1, attempts do
    tbl = {}
    local tblc = 1 -- Note: This is faster than table.insert
    stringgsub(str, ".", function(c)
        tbl[tblc] = c
        tblc = tblc + 1
    end)
    for j = 1, reuses do
        for i = 1, #tbl do
            c = tbl[i]
        end
    end
end
elapsed = os.clock() - x
print(string.format("V3: elapsed time: %.3f", elapsed))

-- Version 4 - str2table func before loop
x = os.clock()
for k = 1, attempts do
    tbl = str2table(str)
    for j = 1, reuses do
        for i = 1, #tbl do -- Note: This type of loop is a lot faster than "pairs" loop.
            c = tbl[i]
        end
    end
end
elapsed = os.clock() - x
print(string.format("V4: elapsed time: %.3f", elapsed))

-- Version 5 - string.byte to create table
x = os.clock()
for k = 1, attempts do
    tbl = {stringbyte(str,1,#str)}
    for j = 1, reuses do
        for i = 1, #tbl do
            c = tbl[i]
        end
    end
end
elapsed = os.clock() - x
print(string.format("V5: elapsed time: %.3f", elapsed))

-- Version 5b - string.byte to create table + string.char loop to convert bytes to chars
x = os.clock()
for k = 1, attempts do
    tbl = {stringbyte(str, 1, #str)}
    for i = 1, #tbl do
        tbl[i] = stringchar(tbl[i])
    end
    for j = 1, reuses do
        for i = 1, #tbl do
            c = tbl[i]
        end
    end
end
elapsed = os.clock() - x
print(string.format("V5b: elapsed time: %.3f", elapsed))

Пример вывода (Lua 5.3.4, Windows) :

-----------------------
Raw speed:
-----------------------
V1: elapsed time: 3.713
V2: elapsed time: 5.089
V3: elapsed time: 5.222
V4: elapsed time: 4.066
V5: elapsed time: 2.627
V5b: elapsed time: 3.627
-----------------------
Creating cache table (10 reuses):
-----------------------
V1: elapsed time: 20.381
V2: elapsed time: 23.913
V3: elapsed time: 25.221
V4: elapsed time: 20.551
V5: elapsed time: 13.473
V5b: elapsed time: 18.046

Результат:

В моем случае string.byte и string.sub были самыми быстрыми с точки зрения необработанной скорости. При использовании таблицы кеша и повторном ее использовании 10 раз за цикл, версия string.byte была самой быстрой даже при преобразовании кодов назад в символы (что не всегда необходимо и зависит от использования).

Как вы, наверное, заметили, я сделал некоторые предположения на основе моих предыдущих тестов и применил их к коду:

  1. Библиотечные функции всегда должны быть локализованы, если используются внутри циклов, потому что это намного быстрее.
  2. Вставка нового элемента в таблицу lua выполняется намного быстрее при использовании tbl[idx] = value чем table.insert(tbl, value).
  3. Циклически просматривая таблицу с использованием for я = 1, #tbl немного быстрее, чем for k, v in pairs(tbl).
  4. Всегда предпочитайте версию с меньшим количеством вызовов функций, потому что сам вызов немного увеличивает время выполнения.

Надеюсь, поможет.

Ответ 5

Все люди предлагают менее оптимальный метод

Будет лучше:

    function chars(str)
        strc = {}
        for i = 1, #str do
            table.insert(strc, string.sub(str, i, i))
        end
        return strc
    end

    str = "Hello world!"
    char = chars(str)
    print("Char 2: "..char[2]) -- prints the char 'e'
    print("-------------------\n")
    for i = 1, #str do -- testing printing all the chars
        if (char[i] == " ") then
            print("Char "..i..": [[space]]")
        else
            print("Char "..i..": "..char[i])
        end
    end