lua元表、元方法

lua官方参考手册：https://www.runoob.com/manual/lua53doc/manual.html#2.4

一、总结：

☺ 1、普通的表，找不到了，或者无法进行运算的时候，考虑设置到它身上的元表的元方法

2、元表的本质：其实元表本质上就是普通的表，它只是在功能上和别人不一样！实际上，它还是一张普通的表

3、元表的作用：定义原始值在特定操作下的行为

4、元方法：其实就是元表里的一些函数

二、元表、元方法

1、元表的使用，举例子：

• 当tb是一张表的时候，直接对它进行加法运算，会保错！

tb = {a = 1}
print(tb + 1)

• 结果，会报错：attempt to perform arithmetic on a table value (global 'tb')
• 解决：我们使用元表，定义一下，定义一个元方法 __add

tb = {a = 1}
-- 新建一个元表（元表其实就是普通的表，只是功能和普通表不一样）
mt = {
  -- 元表中的元方法__add
  __add = function(a, b)
    return a.a + b
  end
}
-- 给tb这张表绑定上元表，这样普通表的加法就被替换成元表的__add 方法
setmetatable(tb, mt)
print(tb + 1)

• 结果：
  2
  

2、给普通的表设置上元表的函数 setmetatable(table, metatable)

3、元表决定了一个对象在数学运算、位运算、比较、连接、 取长度、调用、索引时的行为。

(1) 数学运算：加减乘除、取模、次方、取负、向下取整、按位与、按位或、按位异或、左移、右移

• 接下来是元表可以控制的事件的详细列表。 每个操作都用对应的事件名来区分。 每个事件的键名用加有 '__' 前缀的字符串来表示； 例如 "add" 操作的键名为字符串 "_add"。

__add: + 操作。 如果任何不是数字的值做加法， Lua 就会尝试调用元方法。

比如下面的：tb 是表不是数字，不能直接做加法，lua就会去看看 tb 表是不是有设置上了元表mt，然后才会去看看元表mt中的元方法，发现是有加法__add 这个元方法的存在，然后就调用该加法元方法。

tb = {a = 1}
print(tb + 1)

4、重要且特殊的元方法 __index

(1) 作用：

table[key]，当table不是表或是表table中不存在key这个键时,这个事件被触发。此时,会读出table相应的元方法。

(2) 举例子：

• 当表tb中不存在索引是b的时候，tb[b] 最终会是nil

tb = {a = "hello"}
print(tb[b])

• 解决：我们给tb设置上元表，然后元表定义一下，定义一个元方法 __index，这样当索引找不到的时候，就会去调用元方法

tb = {a = "hello"}
--定义一个元表
mt = {
  --定义一个元方法__index
  __index = function(table, key)
    return "hi,boy" 
  end
}
-- 给tb这张表绑定上元表
setmetatable(tb, mt)
print(tb['b'])

• 结果：hi,boy

(3) __index 细节：这个事件的元方法，其实可以是一个函数也可以是一张表！

• 比如上面的

--定义一个元表
mt = {
  --定义一个元方法__index
  __index = {
        a = 10,
        b = 5,
    }
}

• 结果：print(tb['b']) 返回的是 5
• 如果 print(tb['b']) 返回的是 hello，因为在tb表就可以找到，只有找不到，才会考虑设置在它身上的元表

5、元方法 __newindex

(1) 特点：赋值时触发

一旦有了"__newindex"元方法,Lua就不再做最初的赋值操作。(如果有必要,在元方法内部可以调用rawset方法来做赋值。)

• 举例子：lua 原先的赋值方式如下：

tb = {a = "hello"}
tb['b'] = 10
print(tb['b'])

• 结果是：10
  
• 给tb表身上设置上元表，并且元表内有一个元方法 __newindex
  

tb = {a = "hello"}
--定义一个元表
mt = {
  --定义一个元方法__newindex
  __newindex = function(t, k, v) --因为————newindex 会覆盖给原来的表进行赋值的操作，即覆盖操作tb['b'] = 10
  end
}
setmetatable(tb, mt)
tb['b'] = 10
print(tb['b'])

• 结果是：nil【因为在表身上设置上了元表，而元表存在了__newindex 方法，原先的赋值方式，就不生效了】
• 解决：在元方法内部可以调用rawset方法来做赋值

tb = {a = "hello"}
--定义一个元表
mt = {
  --定义一个元方法__newindex
  __newindex = function(t, k, v)
    rawset(t,k,v) --发现，tb['b'] = 10 又可以正常赋值了
  end
}
setmetatable(tb, mt)
tb['b'] = 10
print(tb['b'])

(2) 为什么要使用rawset

• 不使用rawset，可能会导致堆栈溢出

• 使用rawset的原因：可以避免触发元方法__index

文章参考：

B站视频，作者-每日喝粥《【Lua】元表、元方法、面向对象》 https://www.bilibili.com/video/BV1f44y1a7Gk/

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