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Lua中的每个值都有一套预定义的操作集合,也可以通过metatable(元表)来定义一个值的行为,metatable包含了一组meatmethod(元方法)。
Lua中的每个值都有一个metatable,table和userdata可以有各自独立的metatable,而其他类型的值则共享其类型所属的单一metatable。
在Lua代码中,只能设置table的metatable,若要设置其他类型的值的metatable,必须通过C代码来完成。
function |
description |
getmetatable(t) |
获取t的metatable |
setmetatable(t, m) |
设置t的metatable为m |
Lua标准库中只有string库有默认metatable,其它类型在默认情况下都没有metatable。
getmetatable(‘ab‘) -- table: 0x1b684b0 getmetatable(123) -- nil getmetatable({1}) -- nil
下面是一个例子,用table模拟集合操作,并利用metatable实现了交集、并集运算:
Set = {} local mt = {} -- metatable function Set.new(l) local set = {} setmetatable(set, mt) -- set metatable for all "set" type for _,v in ipairs(l) do set[v] = true end return set end function Set.union(a,b) local res = Set.new{} for k in pairs(a) do res[k] = true end for k in pairs(b) do res[k] = true end return res end function Set.intersection(a,b) local res = Set.new{} for k in pairs(a) do res[k] = b[k] end return res end function Set.sub(a, b) for k in pairs(a) do if not b[k] then return false end end return true end function Set.tostring(set) local l = {} for e in pairs(set) do l[#l + 1] = e end return "{" .. table.concat(l, ",") .. "}" end mt.__add = Set.union mt.__mul = Set.intersection mt.__le = Set.sub mt.__tostring = Set.tostring s1 = Set.new{10,20,30,50} s2 = Set.new{30, 1} s3 = Set.new{20,50} print(getmetatable(s1)) -- 0x12e6cb0 print(getmetatable(s2)) -- 0x12e6cb0 print(s1+s2) -- {1,30,10,50,20} print(s1*s2) -- {30} print(s3<=s1) -- true
在metatable中,每种算术操作都有对应的字段名,除了上述的__add和__mul外,还有其它的一些字段,如下表:
metamethods |
description |
__add |
+ |
__sub |
- |
__mul |
* |
__div |
/ |
__unm |
负 |
__pow |
幂 |
__mod |
模 |
__concat |
定义连接行为 |
__eq |
== |
__lt |
< |
__le |
<= |
__tostring |
供print函数调用 |
__metatable |
如果设置了该字段,将禁止查看、修改该元表 |
metatable中关系运算符只支持 ==、< 、<=,Lua会将 a~=b转化为 not (a==b),将a>b转化为b<a,将a>=b转化为b<=a。
当一个算术表达式中混合了具有不同metatable的值时,例如
s = Set.new{1,2,3} s = 8 + s
Lua会按照如下步骤查找metatable
1、如果第一个值有metatable,并且有__add字段,那么就使用该字段作为meatmethod;
2、如果第一个值没有metatable,但第二个值有metatable,并且有__add字段,那么就使用该字段作为meatmethod;
3、如果两个值都没有metatable,Lua就引发一个错误。
因此,上例会调用 Set.union,但在Set.union 函数内部会发生错误!
与算术类的meatmethod不同,关系类的meatmethod不能应用于混合的类型。如果试图将一个字符串与一个数字作顺序比较,Lua会引发一个错误。同样,如果试图比较两个具有不同meatmethod的对象,Lua也会引发一个错误。
注意,等于比较永远不会引发错误。如果两个对象具有不同的meatmethod,直接返回false。
当访问table中一个不存在的字段时,会调用其metatable的__index元方法,如果没有这个元方法,返回nil。否则,就由__index元方法提供查找结果。
Window = {} Window.prototype = {x=0, y=0, width=100, height=100} Window.mt = {} Window.mt.__index = function(table, key) return Window.prototype[key] end function Window.new(o) setmetatable(o, Window.mt) return o end w1 = Window.new({x=10, y=20, width=37}) print(w1.width) -- 37 w2 = Window.new({x=10, y=20}) print(w2.width) -- 100
print(rawget(w1, ‘width‘)) -- 37
print(rawget(w2, ‘width‘)) -- nil
注意:如果不想使用元表,可以使用rawget方法,它对table进行一次不考虑元表的简单访问。
在Lua中,将__index元方法用于继承是很普遍的方法,__index元方法不必一定是函数,也可以是一个table:
当__index是一个函数时,以table和不存在的key作为参数来调用该函数;
当__index是一个table时,Lua就以相同的方式来重新访问这个table,因此,上面的例子的__index元方法也可以如下:
Window.mt.__index = Window.prototype
当对table中一个不存在的索引赋值时,会查找__newindex元方法,如果有这个元方法,就调用它,而不是执行赋值。
如果__newindex是一个table,就在此table中执行赋值,而不是对原来的table。
类似rawget,调用rawset(t,k,v),可以不涉及任何元方法而直接设置t[k]=v。
组合使用__index和__newindex元方法可以实现一些强大的功能,比如:只读table,具有默认值的table、面向对象编程中的继承等。
例子一、具有默认值的table:
local mt = {__index=function() return t.___ end} function setDefault(t,d) t.___ = d setmetatable(t, mt) end tab = {x=10, y=20} print(tab.x, tab.z) --10, nil setDefault(tab, 0) print(tab.x, tab.z) -- 10, 0
注意: __index和__newindex都是在table中没有所需访问的索引时才发挥作用的。
例子二,通过一个空table来代理对原table的访问,从而来跟踪对table的访问过程:
t = {1,3,4} local _t = t t = {} -- proxy local mt = { __index = function(t,k) print("access to element " .. tostring(k)) return _t[k] end, __newindex = function(t,k,v) print("update of element " .. tostring(k) .. " to " .. tostring(v)) _t[k] = v end, } setmetatable(t, mt) t[1] = "hello" print(t[1])
输出为:
update of element 1 to hello access to element 1 hello
例子三,实现一个只读table:
function readOnly(t) local proxy = {} local mt = { __index = t, __newindex = function(t,k,v) error("attempt to update a read-only table", 2) end } setmetatable(proxy, mt) return proxy end days = readOnly{"Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"} print(days[1]) days[2] = "No" -- error
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原文地址:http://www.cnblogs.com/chenny7/p/4045913.html