Lua中metatable和__index的联系

可以参考 http://blog.csdn.net/xenyinzen/article/details/3536708

来源 http://blog.csdn.net/fishe_r/article/details/77530369

最近学习lua今天突然对metatable和__index之间的关系有点不清楚,上网查了下加深了对metatable的理解,记录一下

还是用代码来解释,下面有图解,metatable和__index主要用于继承相关,有两种方式:

test.lua

local test = {}

function test:new()
self.__index = self
return setmetable({}, self)
end function test:say()
print("111")
end local t1 = test:new()
t1.say() local t2 = t1:new()
t2.say() return test

test2.lua

local test2 = {}

test2.__index = test2

function test2:new()
return setmetatable({}, self) -- 这里的self 替换成 test2 试试
end function test2:say()
print("222")
end local t3 = test2:new()
t3.say() local t4 = t3:new()
t4.say() -- 这一步会报错 return test2

上面的代码test.lua中t1,t2都能访问到new和say方法,但是test2中只有直接通过test2:new()生成的对象(t3)才能访问new和say方法,而通过test2:new()生成的子对象生成的对象(t4)则访问不到new和say方法

要解释上述问题,首先要知道lua从table中查找一个key时的流程,当从表t中查找k时:

  1. t中是否有k,有则返回,无则第2步
  2. t是否有metatable,无则返回nil,有则第3步
  3. t的metatable中是否有__index方法,无则返回nil,有则查找 __index对应的table或者方法

所以我们一步步分析test.lua中的代码:

local test = {}

function test:new()
...
end function test:say()
...
end

这一句就是创建了一个table,我们用方块表示table则就是下面这样: 

接下来实例化一个对象:

local t1 = test:new()

这里调用test:new(),相当于test.new(test),函数中的self为test,所以这一步改变了test表,结果用图表示为: 

图中椭圆表示__index函数,__index指向test自身,可以看到这时test表和上面不一样,而t1是一个新生成的表,这个表的metable为test,但是t1本身没有其他内容

再来看最后一步

local t2 = t1:new()

此时结果为: 

这一步new函数中的的self为t1,所以最后改变了t1的__index指向t1,生成新的表t2的metatable为t1,由于t1和t2都有metatable并且metatable中都有__index方法所以都可以访问test中的new和say方法,即使它们自身没有这两个方法

再来看test2.lua中有什么不同,同理按照上面的分析有三个图,就不一一解释了 

唯一不同的地方就在于__index方法的设置,在test2.lua中 __index只在test2表中设置,在继承过程中,并没有设置对应的__index方法,所以t3可以访问到new和say,但是t4则不可以

不过由此引出我一个问题,我们可以看到lua中查找不存在的k时,最终起作用的其实是__index方法,类似的还有操作符元方法等,但是却要先找metatable,然后找metatable里面的这些元方法,metatable在这里是相当于一个代理一样的作用,那么为什么不能直接在自身的表中设置,为什么要有metatable这个中间表??

猜想一:可能是模块化的考虑也就是把这些元方法集中在一起

  • 但是lua中有一个常用的用法就是 __index指向自身,上述例子就是这样,那么这个table里面本身就有元方法和自己的数据,而lua也没有说不推荐这么做,所以也不符合模块化的考虑

猜想二:可能是为了多个table方便共享同一个metatable

  • 问题是直接在自身table中设置__index指向同一个metatable也可以达到这种效果

猜想三:刚刚想到如果没有metatable的话,直接用__index指向要设置的元表,那么如果我想把自身作为基类,用__index指向自身,就会陷入死循环

  • 不知道是不是因为这点才引入了metatable这么一个中间代理

所以不清楚这部分的设计理念是什么,如果有知道的可以留言下

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