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lua中提供的元表（metatable）与元方法（metamethod）是一种非常重要的语法，metatable主要用于做一些类似于C++重载操作符式的功能。
lua中提供的元表是用于帮助lua变量完成某些非预定义功能的个性化行为，如两个table的相加，通过让两者指向同一元表并修改该元表的元方法可以实现该功能。
任何table都可以成为任何值的元表，而一组相关的table也可以共享一个元表。
一些MetaMethod：
__add(a, b) 对应表达式 a + b
__sub(a, b) 对应表达式 a - b
__mul(a, b) 对应表达式 a * b
__div(a, b) 对应表达式 a / b
__mod(a, b) 对应表达式 a % b
__pow(a, b) 对应表达式 a ^ b
__unm(a) 对应表达式 -a
__concat(a, b) 对应表达式 a .. b
__len(a) 对应表达式 #a
__eq(a, b) 对应表达式 a == b
__lt(a, b) 对应表达式 a < b
__le(a, b) 对应表达式 a <= b
__index(a, b) 对应表达式 a.b
__newindex(a, b, c) 对应表达式 a.b = c
__call(a, ...) 对应表达式 a(...)
1、算术类and关系类元方法
先看一个简单的例子：
--我们想让两个分数相加，这是一种非预定义的行为 fraction_a = {numerator=2, denominator=3} fraction_b = {numerator=4, denominator=7} fraction_op={} --元表 -- __add这是metatable，这是lua内建约定的 function fraction_op.__add(a,b) res={} res.numerator=a.numerator*b.denominator+b.numerator*a.denominator res.denominator=a.denominator*b.denominator return res end --将fraction_a，fraction_b的元表设置为fraction_op --其中setmetatable是库函数 setmetatable(fraction_a,fraction_op) setmetatable(fraction_b,fraction_op) --调用的是fraction_op.__add()函数 fraction_c=fraction_a+fraction_b print(fraction_c.numerator.."/"..fraction_c.denominator) --输出结果 --26/21
再来看一个深度一点的例子，例举了算数类的元方法，关系类的元方法，库定义的元方法。
Set={} local metatable={} --元表 --根据参数列表中的值创建一个新的集合 function Set.new(a) local set={} --将所有由该方法创建的集合的元表都指定到metatable setmetatable(set,metatable) for i,v in pairs(a) do set[v]=true end return set end --计算两个集合的并集 function Set.union(a,b) local res=Set.new{} for i in pairs(a) do res[i]=true end for i in pairs(b) do res[i]=true end return res end --计算两个集合的交集 function Set.intersect(a,b) local res=Set.new{} for i in pairs(a) do res[i]=b[i] end return res end --print总是调用tostring来格式化输出 --这里我们稍作修改库定义的print function Set.tostring(a) local t={} for i in pairs(a) do t[#t+1]=i end return "{"..table.concat(t,",").."}" end --判断a集合是否是b集合的子集 function Set.lessorequal(a,b) for i in pairs(a) do if not b[i] then return false end end return true end --最后将重定向的元方法加入到元表中 metatable.__add=Set.union metatable.__mul=Set.intersect metatable.__tostring=Set.tostring metatable.__le=Set.lessorequal metatable.__eq=function(a,b) return a<=b and b<=a end metatable.__lt=function(a,b) return a<=b and not (b<=a) end s1=Set.new{2,9,8,4} s2=Set.new{2,4,7} s3=s1+s2 s4=s1*s2 print(s3) print(s4) print(3+4,3*4) --新加的方法不改变表本身具有的方法，因为传入的参数不同，只会让元方法更完善 s5=Set.new{2,4} s6=Set.new{2,4,6} print(s5<=s6) print(s5<s6) print(s5==s6) --输出结果 --{2,8,4,9,7} --{2,4} --7 12 --true --true --false
2、table访问的元方法：
算数类和关系类的元方法都为各自错误情况定义了行为，他们不会改变语言的常规行为，但lua还是提供了一种可以改变table的行为。有两种可以改变table的行为：查询table以及修改table中不存在的字段。
1）、__index元方法
当访问table中不存在的字段时，得到的结果为nil。如果我们为table定义了元方法__index，那访问的结果将由该方法决定。
Window={} Window.prototype={x=10,y=20,width=100,height=200} Window.mt={} --Window的元表 function Window.new(o) setmetatable(o,Window.mt) return o end Window.mt.__index=function(table,key) return Window.prototype[key] end w=Window.new{x=1,y=22} print(w.width) print(w.width1) --输出结果 --100 --nil
2）、__newindex元方法
和__index不同的是，该元方法用于不存在键的赋值，而前者用于访问。
Window={} Window.prototype={x=10,y=20,width=100,height=200} Window.mt={} --Window的元表 function Window.new(o) setmetatable(o,Window.mt) return o end Window.mt.__index=function(table,key) return Window.prototype[key] end Window.mt.__newindex=function(table,key,value) Window.prototype[key]=value end w=Window.new{x=1,y=22} w.length=50 print(w.width) print(w.width1) print(Window.prototype.length) --输出结果 --100 --nil --50
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原文地址：http://www.cnblogs.com/kane0526/p/3992364.html
