lua中每個值都有一個元表,talble和userdata可以有各自獨立的元表,而其它類型的值則共享其類型所屬的單一元表。lua在創建table時不會創建元表。
t = {} print(getmetatable(t)) --顯示過元表 此時是nil --可以用setmetatable來設置或修改任何table的元表 t1 = {} setmetatable(t,t1) assert(getmetatable(t) == t1)
任何table可以作為任何值的元表,而一組相關的table可以共享一個通用的元表,此元表描述了一個共同的行為。一個tabel甚至可以作為它自己的元表,用於描述其特有行為。
在lua中,只能設置table的元表。要設置其它類型的元表,必須通過C代碼來完成
print(getmetatable("hi")) --005DECD8 說明字符串有元表 print(getmetatable(10)) --number沒有元表
13.1 算術類的元方法
Set = {} --集合 local mt = {} --集合元表 --根據參數列表中的值創建一個新的集合 function Set.new(l) local set = {} setmetatable(set,mt) --指定 table set的元表為mt for k,v in ipairs(l) do set[v] = true --注意,是拿索來當數據用的 end return set end function Set.union(a,b) local res = Set.new{} for k,v in pairs(a) do res[k] = true end for k,v in pairs(b) do res[k] = true end return res end function Set.intersection(a,b) local res = Set.new{} for k,v in pairs(a) do if b[k] then res[k] = true end end return res end function Set.tostring(set) local l = {} for k,v in pairs(set) do l[#l + 1] = k end return "{" .. table.concat(l,", ") .. "}" end function Set.print(s) print(Set.tostring(s)) end --將元方法加入元表 mt.__add = Set.union --指定加號為求並集的方法 mt.__mul = Set.intersection --指定乘號為交集的方法 s1 = Set.new{11,22,31,44,56} s2 = Set.new{66,33,22,31} s3 = s1 + s2 --求並集 Set.print(s3) --輸出 {11, 31, 66, 22, 33, 56, 44} s4 = s1 * s2 --求交集 Set.print(s4) --輸出 {31, 22}
13.2 關系類元方法
關系是指 __eq(等於)、__lt(小於)等
mt.__le = function(a,b) for k in pairs(a) do if not b[k] then return false end end return true end mt.__lt = function(a,b) return a<=b and not (b<=a) end mt.__eq = function(a,b) return a<=b and b<=a end ss1 = Set.new{2,4} ss2 = Set.new{4,10,2} print(ss1<=ss2) --true print(ss1<ss2) --true print(ss1>=ss1) --true print(ss1>ss1) --false print(ss1 == ss2*ss1) --true
13.3 庫定義的元方法
tostring是一個典型的實例。它能將各種類型的值表示為簡單的文本格式
print({}) ----table: 003ECEF0
函數總是調用tostring來格式化輸出。當格式化任意值時,tostring會檢測該值是否有一個 __tostring元方法。如果有,他就調用這個方法用來作為tostring的返回值
在集合實例中,我們定議了將任命表示為字符串的方法,我們可以設置元表的__tostring字段
mt.__tostring = Set.tostring
sstext = Set.new{33,55,6666} print(sstext) --{55, 33, 6666}
假設想要保護集合的元表,使用戶即不能看也不能修改集合的元表。那么就需要用到__metatable。當設置了該字段時,getmetatable就會返回這個字段的值,而setmetatable會引發一個錯誤
mt.__metatable = "not your business" sstext1 = Set.new{} print(getmetatable(sstext1)) --not your business setmetatable(s1,{})
13.4 table 訪問的元方法
13.4.1 __index元方法
當訪問一個table中不存在的字段中時,如果這個字段不存在得到nil,但是如果這個table有一個元方法__index那么如果沒有這個字段,就由這個元方法來提供結果
Window = {} Window.prototype = {x=0,y=0,width = 100,height = 100} Window.mt = {} function Window.new(o) setmetatable(o,Window.mt) return o end --現在定義一個元方法 Window.mt.__index = function(table,key) return Window.prototype[key] end w = Window.new{x=10,y=20} print(w.width) -- 100 window實際上沒有width這個字段
__index元方法還可以是一個table
13.4.2 __newindex元方法
與__index不同的是__index是在查詢的時候用的而_newindes是在更新的時候用的
13.4.3具有默認值的table
以下代碼為table設置默認值
function setDefault(t,d) local mt = {__index = function() return d end} setmetatable(t,mt) end
13.4.4 跟蹤table的訪問
__index和__newindex都是在table中沒有所需的index才發揮作用。因為只有table保持空才能捕捉到所有對他的訪問,為了監視一個table的所有訪問就得為真正的 table 創建一個代理
t_src = {} --要跟蹤的表 local _t = t_src t = {} --創建代理 --創建元表 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[2] = "hello" -- *update of element 2 to hello print(t[2]) --*access to element 2
13.4.5 只讀的table
只讀table與上一節跟蹤table類似,是通過__newindex來限制修改table內存