lua的metatable查找成员源码分析

lua中如果访问的成员不存在，lua会继续在其对应的metatable中查找。lua中每种数据结构都有metatable，但是只有table和userdata有自己私有的metatable，剩下的数据结构有各自共享的metatable。

const TValue *luaT_gettmbyobj (lua_State *L, const TValue *o, TMS event) {
  Table *mt;
  switch (ttnov(o)) {
    case LUA_TTABLE:
      mt = hvalue(o)->metatable;
      break;
    case LUA_TUSERDATA:
      mt = uvalue(o)->metatable;
      break;
    default:
      mt = G(L)->mt[ttnov(o)];
  }
  return (mt ? luaH_getshortstr(mt, G(L)->tmname[event]) : luaO_nilobject); }

从最后一句的返回值可以看出来metatable必须要有一个叫"__index"的成员，否则metatable的成员查找链无法生效。


从table中获取成员的入口函数：

LUA_API int lua_gettable (lua_State *L, int idx) {
  StkId t;
  lua_lock(L);
  t = index2addr(L, idx);
  luaV_gettable(L, t, L->top - 1, L->top - 1);
  lua_unlock(L);
  return ttnov(L->top - 1);
}

直接将功能转给了luaV_gettable

#define luaV_gettable(L,t,k,v) { const TValue *slot; \
  if (luaV_fastget(L,t,k,slot,luaH_get)) { setobj2s(L, v, slot); } \
  else luaV_finishget(L,t,k,v,slot); }

这是一个宏定义，首先使用luaV_fastget尝试直接从table中获取成员，如果失败了，再调用luaV_finishget在metatable中查找成员

void luaV_finishget (lua_State *L, const TValue *t, TValue *key, StkId val,
                      const TValue *slot) {
  int loop;  /* counter to avoid infinite loops */
  const TValue *tm;  /* metamethod */
  for (loop = 0; loop < MAXTAGLOOP; loop++) {
    if (slot == NULL) {  /* 't' is not a table? */
      lua_assert(!ttistable(t));
      tm = luaT_gettmbyobj(L, t, TM_INDEX);
      if (ttisnil(tm))
        luaG_typeerror(L, t, "index");  /* no metamethod */
      /* else will try the metamethod */
    }
    else {  /* 't' is a table */
      lua_assert(ttisnil(slot));
      tm = fasttm(L, hvalue(t)->metatable, TM_INDEX); /* table's metamethod */ if (tm == NULL) { /* no metamethod? */ setnilvalue(val); /* result is nil */ return; } /* else will try the metamethod */ } if (ttisfunction(tm)) { /* is metamethod a function? */ luaT_callTM(L, tm, t, key, val, 1); /* call it */ return; } t = tm; /* else try to access 'tm[key]' */ if (luaV_fastget(L,t,key,slot,luaH_get)) { /* fast track? */ setobj2s(L, val, slot); /* done */ return; } /* else repeat (tail call 'luaV_finishget') */ } luaG_runerror(L, "'__index' chain too long; possible loop"); }

为了防止metatable循环嵌套，最多查找MAXTAGLOOP（2000）次，这里获取的tm是metatable的__index成员，如果tm是函数，则直接调用tm，如果是table则在其中查找，如果没有找到则设置t为tm重复这个过程，直到找到或者超过最大次数限制。