Lua 基础 02 元表

Lua 基础相关知识 第二期

元表

元表是一种特殊类型,可以附加到另一个表上,控制该表的操作行为。

元表通常会结合元方法一起使用,最常用的元方法是 __index__newindex,它们的作用就相当于其他语言中的 get 和 set。

  • __index:当访问表中不存在的 key 时,会进一步查找元表中的 __index 元方法,将表和 key 传递进去,再次尝试访问该 key。
  • __newindex:当对表进行赋值时,如果不存在该 key,也就是新增 key,会调用元表中的 __newindex 元方法,将表、key 和 value 传递进去,可定义一些额外逻辑。

其他的元方法还有:

__add__sub__mul__div,重载表的算术运算符,对表进行算术运算时,可以自定义算术逻辑。

__eq__lt__le,重载表的比较运算符,对表进行逻辑运算时,可以自定义比较逻辑。

要把元表附加到另一个表上,需要使用 setmetatable 函数,第一个参数是表,第二个参数是元表。

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local obj = {}   -- 表
local meta = {} -- 元表
setmetatable(obj, meta) -- 附加元表

接着,可以在元表中定义 __index__newindex 元方法。

首先尝试 __index,为它赋值一个函数,然后尝试访问 obj 表中不存在的 key,会调用 __index

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local obj = {}
local meta = {
__index = function (table, key)
print("call __index")
print(table)
print(key)
end
}
setmetatable(obj, meta)

print(obj.name) -- 访问 obj 表中不存在的 name 字段

-- call __index
-- table: 00000273AA151980
-- name
-- nil

接着尝试 __newindex,为它赋值一个函数,然后尝试为 obj 表赋值一个不存在的 key,会调用 __newindex

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local obj = {}
local meta = {
__newindex = function (table, key, value)
print("call __newindex")
print(table)
print(key)
print(value)
end
}
setmetatable(obj, meta)

obj.name = "myObj" -- 赋值 obj 表中不存在的 name 字段

-- call __newindex
-- table: 0000017CCA2B0320
-- name
-- myObj

面向对象

利用元表的 __index 元方法,为表 A 附加一个元表 B,表 A 就会在元表 B 中查找它所没有的操作。

此时可以把表 A 看作对象,表 B 看作类。因为所谓的类,就是已经为对象定义好一系列的属性和方法,对象是以类为模板进行实例化。

下面定义一个 Person 表,它拥有两个函数 New 和 Say,其中 New 函数是用来实例化对象的,可以传入一个已有的表,也可以不传,默认为空表。

对于 self.__index = self 这行代码可能会有疑惑,此时 self 指的是 Person,为什么要把 Person 的 __index 指向自己呢?因为元表是需要结合元方法一起使用的,只设置了元表是没有作用的,我们需要从元表 Person 中获取 Person 已经定义好的函数,就需要为 __index 赋值,直接赋值为 Person 即可。

最后就是调用 setmetatable 附加元表,把对象 o 返回。

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Person = {}

function Person:New(o)
o = o or {} -- 一个对象
self.__index = self -- Person.__index = Person
setmetatable(o, self) -- 对象 o 附加元表 Person
return o -- 返回对象 o
end

function Person:Say(content)
print("Person Say : " .. content)
end

local obj = Person:New() -- 实例化对象
obj:Say("obj") -- 调用 Say 函数

-- Person Say : obj

通过使用 Person:New 实例化一个对象,然后让对象调用 Say 函数,传入参数,打印结果。

注意到,这里的函数定义和调用都是使用 : 冒号,其实是 Lua 的一个语法糖,隐式传入 self 参数,放在第一个参数位置。

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function Person:Say(content)

end
-- 等价于
function Person.Say(self, content)

end

Lua 基础 02 元表
http://weikunou.github.io/2024/05/19/lua-basic-2/
作者
Awake
发布于
2024年5月19日
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