[Lua]Lua高级教程Metatables

什么是Metatable

metatable是Lua中的重要概念，每一个table都可以加上metatable，以改变相应的table的行为。

Metatables举例

-- 声明一个正常的关系变量 lo_table = {} -- 声明空元表变量 lo_meta_table = {} -- 为关系变量t设置元表变量 setmetatable(lo_table, lo_meta_table) -- 获取一个关系变量的元表变量 getmetatable(lo_table) 

上边的代码也可以写成一行，如下所示

-- setmetatable函数的返回值,就是该函数的第一个参数 lo_table = setmetatable({}, {})

创建复杂的元表变量

metatable可以包括任何东西，metatable特有的键一般以__开头，例如__index和__newindex，它们的值一般是函数或其他table。

lo_table = setmetatable({}, {
  __index = function(lo_table, key) if key == "foo" then return 0 else return table[key] end end })

__index

　　这是metatable最常用的键了。

　　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。

-- 创建元表变量 lo_meta_table = { name = "蓝鸥" } -- 设置该元表变量作为关系变量的 lo_table = setmetatable({}, { __index = lo_meta_table }) -- 打印lo_table变量的姓名 蓝鸥 print(lo_table.name) -- 打印lo_table变量年龄 nil print(lo_table.age)

　　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。

-- 创建元表变量 lo_meta_table = { 
    name = "蓝鸥" ,
    action = function ( param ) -- body if(param == "学生") then print("让教育回归本质") else print("让蓝鸥维护教育") end end } -- 设置该元表变量作为关系变量的 lo_table = setmetatable({}, { __index = lo_meta_table }) -- 打印lo_table变量的动作 让教育回归本质 print(lo_table.action("学生")) -- 打印lo_table变量的动作 让蓝鸥维护教育 print(lo_table.action("肖浩")) -- 打印lo_table变量年龄 nil print(lo_table.age)

 

__newindex

类似__index，__newindex的值为函数或table，用于按键赋值的情况。

-- 创建元表变量 lo_meta_table = {} -- 设置该元表变量作为关系变量的 lo_table = setmetatable({}, { __newindex = lo_meta_table }) -- 设置lo_table变量的name关键字的值 lo_table.name = "蓝鸥" -- 打印lo_meta_table元表变量name关键字的值值 print(lo_meta_table.name) -- 打印lo_table变量name关键字的值 print(lo_table.name)

 

-- 创建元表变量 lo_meta_table = {} -- 设置该元表变量作为关系变量的 lo_table = setmetatable({}, { __newindex = function(t, key, value) if type(value) == "number" then rawset(t, key, value * value) else rawset(t, key, value) end end }) -- 设置lo_table变量的name关键字的值 lo_table.name = "蓝鸥" -- 设置lo_table变量的age关键字的值 lo_table.age = 3 -- 打印lo_meta_table元表变量name关键字的值值 print(lo_meta_table.name) -- 打印lo_table变量name关键字的值 print(lo_table.name) -- 打印lo_meta_table元表变量age关键字的值值 print(lo_meta_table.age) -- 打印lo_table变量age关键字的值 print(lo_table.age)

上面的代码中使用了rawget和rawset以避免死循环。使用这两个函数，可以避免Lua使用__index和__newindex。

运算符

利用metatable可以定义运算符，例如+：

-- 创建重载+号行为的表变量 lo_table = setmetatable({ 1, 2, 3 }, {
  __add = function(lo_table, other)
    new = {} -- 遍历元素加other for _, v in ipairs(lo_table) do table.insert(new, v + other) end return new end }) -- 进行计算+ lo_table = lo_table + 2 -- 打印得到的结果 print(lo_table[1]) print(lo_table[2]) print(lo_table[3])

和__index、__newindex不同，__mul的值只能是函数。与__mul类似的键有：

• __add (+)
• __sub (-)
• __div (/)
• __mod (%)
• __unm 取负
• __concat (..)
• __eq (==)
• __lt (<)
• __le (<=)

 

__call

__call使得你可以像调用函数一样调用table

t = setmetatable({}, {
  __call = function(t, a, b, c, whatever) return (a + b + c) * whatever end })

local result = t(1, 2, 3, 4) print(result)

 

__tostring

最后讲下__tostring，它可以定义如何将一个table转换成字符串，经常和 print 配合使用，因为默认情况下，你打印table的时候会显示 table: 0x7f86f3d04d80 这样的代码

lo_table = setmetatable({ 1, 2, 3 }, {
  __tostring = function(lo_table)
    sum = 0 for _, v in pairs(lo_table) do sum = sum + v end return "计算的结果是: " .. sum end }) -- prints out "计算的结果是: 6"  print(lo_table)

 

创建一个简单的向量Vector类

Vector = {}
Vector.__index = Vector function Vector.new(x, y) return setmetatable({ x = x or 0, y = y or 0 }, Vector) end -- __call关键字 setmetatable(Vector, { __call = function(_, ...) return Vector.new(...) end }) -- + 运算符 function Vector:__add(other) -- ... local result = Vector(self.x + other.x,self.y + other.y) return result end -- __tostring关键字 function Vector:__tostring() -- body return "x: " .. self.x .. " y: " .. self.y end a = Vector.new(12, 10)
b = Vector(20, 11)
c = a + b print(a) print(c)