[Lua]Lua高级教程Metatables

什么是Metatable

metatable是Lua中的重要概念，每一个table都可以加上metatable，以改变相应的table的行为。

Metatables举例

-- 声明一个正常的关系变量
lo_table = {} 

-- 声明空元表变量
lo_meta_table = {}

-- 为关系变量t设置元表变量
setmetatable(lo_table, lo_meta_table) 

-- 获取一个关系变量的元表变量
getmetatable(lo_table)

上边的代码也可以写成一行，如下所示

-- setmetatable函数的返回值,就是该函数的第一个参数
lo_table = setmetatable({}, {})

创建复杂的元表变量

metatable可以包括任何东西，metatable特有的键一般以__开头，例如__index和__newindex，它们的值一般是函数或其他table。

lo_table = setmetatable({}, {
  __index = function(lo_table, key)
    if key == "foo" then
      return
    else
      return table[key]
    end
  end
})

__index

　　这是metatable最常用的键了。

　　当你通过键来访问table的时候，如果这个键没有值，那么Lua就会寻找该table的metatable（假定有metatable）中的__index键。如果__index包含一个表格，Lua会在表格中查找相应的键。

-- 创建元表变量
lo_meta_table = { name = "蓝鸥" }

-- 设置该元表变量作为关系变量的
lo_table = setmetatable({}, { __index = lo_meta_table })

-- 打印lo_table变量的姓名 蓝鸥
print(lo_table.name)

-- 打印lo_table变量年龄 nil
print(lo_table.age)

　　如果__index包含一个函数的话，Lua就会调用那个函数，table和键会作为参数传递给函数。

-- 创建元表变量
lo_meta_table = {
    name = "蓝鸥" ,
    action = function ( param )
        -- body
        if(param == "学生") then
            print("让教育回归本质")
        else
            print("让蓝鸥维护教育")
        end
    end
}

-- 设置该元表变量作为关系变量的
lo_table = setmetatable({}, { __index = lo_meta_table })

-- 打印lo_table变量的动作 让教育回归本质
print(lo_table.action("学生"))

-- 打印lo_table变量的动作 让蓝鸥维护教育
print(lo_table.action("肖浩"))

-- 打印lo_table变量年龄 nil
print(lo_table.age)

__newindex

类似__index，__newindex的值为函数或table，用于按键赋值的情况。

-- 创建元表变量
lo_meta_table = {}

-- 设置该元表变量作为关系变量的
lo_table = setmetatable({}, { __newindex = lo_meta_table })

-- 设置lo_table变量的name关键字的值
lo_table.name = "蓝鸥"

-- 打印lo_meta_table元表变量name关键字的值值
print(lo_meta_table.name)

-- 打印lo_table变量name关键字的值
print(lo_table.name)

-- 创建元表变量
lo_meta_table = {}

-- 设置该元表变量作为关系变量的
lo_table = setmetatable({}, { __newindex = function(t, key, value)
    if type(value) == "number" then
      rawset(t, key, value * value)
    else
      rawset(t, key, value)
    end
  end
})

-- 设置lo_table变量的name关键字的值
lo_table.name = "蓝鸥"

-- 设置lo_table变量的age关键字的值
lo_table.age = 

-- 打印lo_meta_table元表变量name关键字的值值
print(lo_meta_table.name)

-- 打印lo_table变量name关键字的值
print(lo_table.name)

-- 打印lo_meta_table元表变量age关键字的值值
print(lo_meta_table.age)

-- 打印lo_table变量age关键字的值
print(lo_table.age)

上面的代码中使用了rawget和rawset以避免死循环。使用这两个函数，可以避免Lua使用__index和__newindex。

运算符

利用metatable可以定义运算符，例如+：

-- 创建重载+号行为的表变量
lo_table = setmetatable({ , ,  }, {
  __add = function(lo_table, other)
    new = {}

    -- 遍历元素加other
    for _, v in ipairs(lo_table)
        do table.insert(new, v + other)
    end

    return new
  end
})

-- 进行计算+
lo_table = lo_table + 

-- 打印得到的结果
print(lo_table[])
print(lo_table[])
print(lo_table[])

和__index、__newindex不同，__mul的值只能是函数。与__mul类似的键有：

• __add (+)
• __sub (-)
• __div (/)
• __mod (%)
• __unm 取负
• __concat (..)
• __eq (==)
• __lt (<)
• __le (<=)

__call

__call使得你可以像调用函数一样调用table

t = setmetatable({}, {
  __call = function(t, a, b, c, whatever)
    return (a + b + c) * whatever
  end
})

local result = t(, , , )
print(result)

__tostring

最后讲下__tostring，它可以定义如何将一个table转换成字符串，经常和 print 配合使用，因为默认情况下，你打印table的时候会显示 table: 0x7f86f3d04d80 这样的代码

lo_table = setmetatable({ , ,  }, {
  __tostring = function(lo_table)
    sum =
    for _, v in pairs(lo_table)
    do
        sum = sum + v
    end

    return "计算的结果是: " .. sum
  end
})

-- prints out "计算的结果是: 6"
print(lo_table)        

创建一个简单的向量Vector类

Vector = {}
Vector.__index = Vector

function Vector.new(x, y)
  return setmetatable({ x = x or , y = y or  }, Vector)
end

-- __call关键字
setmetatable(Vector, { __call = function(_, ...) return Vector.new(...) end })

-- + 运算符
function Vector:__add(other)
  -- ...
     local result = Vector(self.x + other.x,self.y + other.y)

     return result
end

-- __tostring关键字
function Vector:__tostring()
    -- body

    return "x: " .. self.x .. " y: " .. self.y

end

a = Vector.new(, )
b = Vector(, )
c = a + b

print(a)
print(c)

原文链接:http://nova-fusion.com/2011/06/30/lua-metatables-tutorial/