Lua元表

  • 2.7.1 元表创建
  • 2.7.1 __index 元方法
  • 2.7.2 __newindex 元方法



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。因此 Lua 提供了元表(Metatable)，允许我们改变table的行为，Lua中的每个值都可以用一个metatable来表示，每个行为则关联了对应的元方法。

2.7.1 元表创建

元表的处理有两个很重要的函数：

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)。

使用getmetatable来获取一个table或userdata类型变量的元表，当创建新的table变量时，使用getmetatable去获取元表，将返回nil；同样的，我们也可以通过使用setmetatable去设置一个table或userdata类型变量的元表。

注：Lua在创建新的table时不会创建元表，Lua代码中只能设置table的元表。
例1：

local   t={1,2}
print(getmetatable(t))

输出结果：

nil

例2：

local   t={1,2}
print(getmetatable(t))
local  t1={}
setmetatable(t,t1）
assert(getmetatable(t）==t1)

print(getmetatable("Hello World"))
print(getmetatable(10))

输出结果：

nil
table: 0xfb9e40
nil

如何对指定的表设置元表实例：

mytable = {}                          -- 普通表
mymetatable = {}                      -- 元表
setmetatable(mytable,mymetatable)     -- 把 mymetatable 设为 mytable 的元表

以上代码也可以直接写成一行：

mytable = setmetatable({},{})

返回对象元表：

getmetatable(mytable)                 -- 返回mymetatable

2.7.1 __index 元方法

当我们访问一个table中不存在的字段时，默认情况下，得到的结果是nil，但是这种情况很容易被改变，Lua是按照以下步骤决定是返回nil还是其他值：
1.当访问一个table的字段时，如果table有这个字段，则直接返回对应的值。
2.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。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。
3.调用__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。
注：__index元方法不必一定是一个函数，也可以是一个table.

例1：

mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, {
   __index = function(mytable, key)
     if key == "key2" then
        return "metatablevalue"
     else
        return nil
     end
end
})

print(mytable.key1,mytable.key2)

输出结果：

value1    metatablevalue

实例解析：

1.mytable 表赋值为 {key1 = "value1"}。
2.mytable 设置了元表，元方法为 __index。
3.在mytable表中查找 key1，如果找到，返回该元素，找不到则继续。
4.在mytable表中查找 key2，如果找到，返回 metatablevalue，找不到则继续。
5.判断元表有没有__index方法，如果__index方法是一个函数，则调用该函数。
6.元方法中查看是否传入 "key2" 键的参数（mytable.key2已设置），如果传入 "key2" 参数返回 "metatablevalue"，否则返回 mytable 对应的键值。

以上代码也可简单写成：

mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, { __index = { key2 = "metatablevalue" } })
print(mytable.key1,mytable.key2)

2.7.2 __newindex 元方法

__newindex元方法与__index类似，__newindex 元方法用于更新table中的数据，__index用于查询table中的数据。

1.当你给表一个缺少的索引赋值时，Lua解释器会先判断这个table是否有元表
2.如果没有元表，则直接添加这个索引，进行对应的赋值。如果有元表，则查找元表中是否有__newindex 元方法。
3.如果有这个__newindex元方法，Lua解释器执行调用这个函数而不进行赋值操作。
4.如果这个__newindex对应的不是一个函数，而是一个table时，Lua解释器就在这个table中执行赋值，而不是对原来的table执行操作。
例1：

mymetatable = {}
mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, { __newindex = mymetatable })

print(mytable.key1)

mytable.newkey = "新值2"
print(mytable.newkey,mymetatable.newkey)

mytable.key1 = "新值1"
print(mytable.key1,mymetatable.key1)

输出结果：

value1
nil    新值2
新值1    nil

实例解析：

1.表设置了元方法 __newindex
2.在对新索引键（newkey）赋值时（mytable.newkey = "新值2"），会调用元方法，而不进行赋值。
3.对已存在的索引键（key1），会进行赋值，而不调用元方法 __newindex。

例2：

local  tb1={}
local  tb2={}

tb1.__newindex=tb2
tb2.__newindex=tb1

setmetatable(tb1,tb2)
setmetatable(tb2,tb1)

tb1.x=5

输出结果：

/usr/local/lua-5.3.5/lua53: script.lua:10: '__newindex' chain too long; possible loop
stack traceback:
script.lua:10: in main chunk
[C]: in ?

Exited with error status 1