lua语言——元表

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在 Lua table 中我们可以访问对应的 key 来得到 value 值,但是却无法对两个 table 进行操作(比如相加)。

因此 Lua 提供了元表(Metatable),允许我们改变 table 的行为,每个行为关联了对应的元方法。

例如,使用元表我们可以定义 Lua 如何计算两个 table 的相加操作 a+b。

当 Lua 试图对两个表进行相加时,先检查两者之一是否有元表,之后检查是否有一个叫  __add 的字段,若找到,则调用对应的值。 __add 等即时字段,其对应的值(往往是一个函数或是 table)就是"元方法"。

有两个很重要的函数来处理元表:

setmetatable(table,metatable):  对指定 table 设置元表(metatable),如果元表(metatable)中存在 __metatable 键值,setmetatable 会失败。

getmetatable(table): 返回对象的元表(metatable)。

__index 元方法

这是 metatable 最常用的键。

当你通过键来访问 table 的时候,如果这个键没有值,那么Lua就会寻找该table的metatable(假定有metatable)中的__index 键。如果__index包含一个表格,Lua会在表格中查找相应的键。

我们可以在使用 lua 命令进入交互模式查看:

$ lua  
Lua 5.3.0  Copyright (C) 1994-2015 Lua.org, PUC-Rio  
> other = { foo = 3 }  
> t = setmetatable({}, { __index = other })  
> t.foo  
3  
> t.bar  
nil

如果__index包含一个函数的话,Lua就会调用那个函数,table和键会作为参数传递给函数。

__index 元方法查看表中元素是否存在,如果不存在,返回结果为 nil;如果存在则由 __index 返回结果。

总结

Lua 查找一个表元素时的规则,其实就是如下 3 个步骤:

 1.在表中查找,如果找到,返回该元素,找不到则继续

 2.判断该表是否有元表,如果没有元表,返回 nil,有元表则继续。

 3.判断元表有没有 __index 方法,如果 __index 方法为 nil,则返回 nil;如果 __index 方法是一个表,则重复 1、2、3;如果 __index 方法是一个函数,则返回该函数的返回值。

__newindex 元方法

__newindex 元方法用来对表更新,__index则用来对表访问 。

当我们给表的一个缺少的索引赋值,解释器就会查找__newindex 元方法:如果存在则调用这个函数而不进行赋值操作。

为表添加操作符

add 键包含在元表中,并进行相加操作。 表中对应的操作列表如下:(注意: **** 是两个下划线)

模式描述
__add对应的运算符 '+'.
__sub对应的运算符 '-'.
__mul对应的运算符 '*'.
__div对应的运算符 '/'.
__mod对应的运算符 '%'.
__unm对应的运算符 '-'.
__concat对应的运算符 '..'.
__eq对应的运算符 '=='.
__lt对应的运算符 '<'.
__le对应的运算符 '<='.
__call 元方法

__call 元方法在 Lua 调用一个值时调用。

__tostring 元方法

__tostring 元方法用于修改表的输出行为。