Lua中关于table对象引用传递的注意事项

前言

最近写了挺长一段时间的Lua，发现Lua这个语言真的是很随意，产生这种感觉的根本原因应该是它把“函数” 作为了“第一类值”，也就是说函数也可以作为变量的“值”，这使得Lua可以随处定义函数，进而改变逻辑的走向，整个流程任你摆布。

虽说把一个函数来回设置方便了许多，但是同样带来了一些不容易发现的问题，如果搞不清定义域和引用关系，常常会导致程序错误，比如最近用Lua写按钮的触发事件时，使用公有函数创建了对应的闭包，一开始感觉table的引用有问题，写了很多中转的代码，最后发现直接就可以使用，浪费了不少时间，最后仔细分析就是闭包最根本的形式，只不过被业务逻辑给干扰了视线，接下来我们一起看看，table和闭包究竟会发生什么关系！

代码测试

1. table作为函数参数时的操作

print("\nexample 1:");
data_table = {a = 1, b = 2, 3, 4, 5, 6};
function filter(data_tb)
    for k,v in pairs(data_tb) do
        if v % 2 == 0 then
            data_tb[k] = nil;
        end
    end
end

-- 过滤掉偶数
filter(data_table);
for k,v in pairs(data_table) do
    print(k,v)
end

example 1:
1   3
3   5
a   1

以上为去掉table中的偶数的代码，直接操作参数data_tb就可以对传入的data_table进行改变，这样的逻辑一般不会出错，接着我们看下接下来需求，直接将表中数据清空。

print("\nexample 2:");
data_table = {a = 1, b = 2, 3, 4, 5, 6};
function destroy(data_tb)
    data_tb = {};
end

-- 销毁整个表
destroy(data_table);
for k,v in pairs(data_table) do
    print(k,v)
end

example 2:
1   3
2   4
3   5
4   6
b   2
a   1

看到这次的输出可能有些人就感到奇怪了，怎么上个例子改变元素可以，而这里直接给变量data_tb赋值，变成空表怎么不行了？这是因为data_tb是对变量data_table的整体引用，所以可以通过data_tb来改变变量data_table内部的值，但是当执行data_tb = {};代码时表示data_tb不再引用data_table，而去引用{}了，也就是data_tb和data_table脱离了关系，这一点可以类比C++代码：

#include 
using namespace std;

void change_string(char* pStr)
{
    pStr[0] = '5';
    pStr[1] = '0';

    pStr = "only test\n";
}

int main()
{
    char szContent[32] = "help";
    
    change_string(szContent);
    cout << szContent << endl;

    return 0;
}

分析一下这段代码的输出结果，如果你能知道结果为50lp，那说明你的C++水平已经超过了入门级别，理解了这段代码有助于清楚的理解前两段Lua代码。

2. 看一个标准闭包实现的计数器

print("\nexample 3:");
function counter()
    local count = 0;
    return function()
        count = count + 1;
        return count;
    end
end

func = counter();
print(func());
print(func());
print(func());

example 3:
1
2
3

这段代码的不同之处就在于变量count，这是一个标准的计数器，也是一个标准的闭包，也就是说Lua支持这样的语法，闭包中可以在定义之后一直引用外部的变量，并且在返回函数的整个使用生命周期内都可以引用这个变量，加入外部修改了这个变量，闭包中引用的值也会改变，换句话来说就是闭包这种引用是引用的变量，而不是仅仅保存了一个值。

3. lua中常见的table引用

print("\nexample 4:");
local t1 = {i = 1};
local t2 = t1;
t1.i = 666;
print(t2.i)

example 4:
666

这个例子类似于前面“过滤掉偶数”的代码，首先定义了表t1，然后定义了变量t2引用了变量t1，实际上这里t2不是定义了变量t1本身，而是引用了t1的值，也就是引用的是{i=1}，这里通过t1.i = 666也可以影响到变量t2，其实这个例子看不出引用的究竟是变量t1还是t1的值，可以接着看下面的例子。

print("\nexample 5:");
local t1 = {i = 1};
local t2 = t1;
t1 = {i = 11};
print(t2.i)

example 5:
1

通过这个例子就很清楚了，前面的部分和上个例子一致，但是后面直接给变量t1赋值时并没有改变t2的值，由此可以看出t1和t2已经“分离”了。

4. table引用和闭包结合的例子

print("\nexample 6:");
local tb = {i= 1};

function outer()
    return function()
        local t = tb;
        print(t.i);
    end
end

local show = outer();
tb = {i = 6};
show();

example 6:
6

这个例子应该会有猜错结果的人，我自己就是在类似的代码中搞糊涂的，一种想法是函数outer定义的时候变量t的值已经定义了，还有一种就是认为在返回函数show的时候变量t的值会定义，但是这两种想法都是错误的，实际上是调用函数show的时候才给t赋值，这时变量t引用的是拥有最新值的tb，所以t.i的值是6，如果你猜对了这个例子的结果，接下来看看下面的代码。

print("\nexample 7:");
local tb = {i= 1};

function outer()
    local t = tb;
    return function()
        print(t.i);
    end
end

local show = outer();
tb = {i = 7};
show();

example 7:
1

如果清楚了上个例子的运行过程，就应该很容易知道这个例子的结果，其中变量t的值是在调用函数outer时确定的，所以后面的赋值tb = {i = 7};对变量t的值没有影响。

总结

1. lua中操作变量注意值和引用，其实很多语言都有这种区分。
2. 注意闭包可以访问外部变量的特性，程序中使用起来非常方便。
3. 实际使用过程中往往还夹杂着业务逻辑，要学会挖掘本质问题，这样往往可以看到真正的运行逻辑。

测试源码

示例传送门：lua中table引用