欢迎光临
梦想从学习开始!

Lua 元表(Metatable) | 小熊教程

Lua 元表(Metatable)

Tips:您正在学习的是Lua 元表(Metatable) | 小熊教程系列。本文链接https://www.xxfxb.com/?p=8566 ,您可通过标签查询系列课程。祝您学习愉快!

在 Lua table 中我们可以访问对应的key来得到value值,但是却无法对两个 table 进行操作。

因此 Lua 提供了元表(Metatable),允许我们改变table的行为,每个行为关联了对应的元方法。

例如,使用元表我们可以定义Lua如何计算两个table的相加操作a+b。

当Lua试图对两个表进行相加时,先检查两者之一是否有元表,之后检查是否有一个叫”__add”的字段,若找到,则调用对应的值。”__add”等即时字段,其对应的值(往往是一个函数或是table)就是”元方法”。

有两个很重要的函数来处理元表:

  • setmetatable(table,metatable): 对指定 table 设置元表(metatable),如果元表(metatable)中存在 __metatable 键值,setmetatable 会失败。
  • getmetatable(table): 返回对象的元表(metatable)。

以下实例演示了如何对指定的表设置元表:

mytable = {}                          — 普通表
mymetatable = {}                      — 元表
setmetatable(mytable,mymetatable)     — 把 mymetatable 设为 mytable 的元表

以上代码也可以直接写成一行:

 mytable = setmetatable({},{}) 

以下为返回对象元表:

 getmetatable(mytable)                 -- 这回返回mymetatable 

__index 元方法

这是 metatable 最常用的键。

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。

我们可以在使用 lua 命令进入交互模式查看:

$ lua
Lua 5.3.0  Copyright (C) 1994-2015 Lua.org, PUC-Rio
> other = { foo = 3 }
> t = setmetatable({}, { __index = other })
> t.foo
3
> t.bar
nil

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。

__index 元方法查看表中元素是否存在,如果不存在,返回结果为 nil;如果存在则由 __index 返回结果。

实例

mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, {
  __index = function(mytable, key)
    if key == "key2" then
      return "metatablevalue"
    else
      return nil
    end
  end
})

print(mytable.key1,mytable.key2)

实例输出结果为:

 value1    metatablevalue 

实例解析:

  • mytable 表赋值为 {key1 = “value1”}

  • mytable 设置了元表,元方法为 __index。

  • 在mytable表中查找 key1,如果找到,返回该元素,找不到则继续。

  • 在mytable表中查找 key2,如果找到,返回 metatablevalue,找不到则继续。

  • 判断元表有没有__index方法,如果__index方法是一个函数,则调用该函数。

  • 元方法中查看是否传入 “key2” 键的参数(mytable.key2已设置),如果传入 “key2” 参数返回 “metatablevalue”,否则返回 mytable 对应的键值。

我们可以将以上代码简单写成:

mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, { __index = { key2 = "metatablevalue" } })
print(mytable.key1,mytable.key2)

总结

Tips:您正在学习的是Lua 元表(Metatable) | 小熊教程系列。本文链接https://www.xxfxb.com/?p=8566 ,您可通过标签查询系列课程。小熊分享邦(www.xxfxb.com)祝您学习愉快!

Lua 查找一个表元素时的规则,其实就是如下 3 个步骤:

  • 1.在表中查找,如果找到,返回该元素,找不到则继续
  • 2.判断该表是否有元表,如果没有元表,返回 nil,有元表则继续。
  • 3.判断元表有没有 __index 方法,如果 __index 方法为 nil,则返回 nil;如果 __index 方法是一个表,则重复 1、2、3;如果 __index 方法是一个函数,则返回该函数的返回值。

该部分内容来自作者寰子:https://blog.csdn.net/xocoder/article/details/9028347


__newindex 元方法

__newindex 元方法用来对表更新,__index则用来对表访问 。

当你给表的一个缺少的索引赋值,解释器就会查找__newindex 元方法:如果存在则调用这个函数而不进行赋值操作。

以下实例演示了 __newindex 元方法的应用:

实例

mymetatable = {}
mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, { __newindex = mymetatable })

print(mytable.key1)

mytable.newkey = "新值2"
print(mytable.newkey,mymetatable.newkey)

mytable.key1 = "新值1"
print(mytable.key1,mymetatable.key1)

以上实例执行输出结果为:

 value1 nil    新值2 新值1    nil 

以上实例中表设置了元方法 __newindex,在对新索引键(newkey)赋值时(mytable.newkey = “新值2″),会调用元方法,而不进行赋值。而如果对已存在的索引键(key1),则会进行赋值,而不调用元方法 __newindex。

以下实例使用了 rawset 函数来更新表:

实例

mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, {
  __newindex = function(mytable, key, value)
                rawset(mytable, key, "/""..value.."/"")

  end
})

mytable.key1 = "new value"
mytable.key2 = 4

print(mytable.key1,mytable.key2)

以上实例执行输出结果为:

 new value    "4" 

为表添加操作符

以下实例演示了两表相加操作:

实例

— 计算表中最大值,table.maxn在Lua5.2以上版本中已无法使用
— 自定义计算表中最大键值函数 table_maxn,即计算表的元素个数
function table_maxn(t)
    local mn = 0
    for k, v in pairs(t) do
        if mn < k then
            mn = k
        end
    end
    return mn
end

— 两表相加操作
mytable = setmetatable({ 1, 2, 3 }, {
  __add = function(mytable, newtable)
    for i = 1, table_maxn(newtable) do
      table.insert(mytable, table_maxn(mytable)+1,newtable[i])
    end
    return mytable
  end
})

secondtable = {4,5,6}

mytable = mytable + secondtable
        for k,v in ipairs(mytable) do
print(k,v)
end

以上实例执行输出结果为:

 1    1 2    2 3    3 4    4 5    5 6    6 

__add 键包含在元表中,并进行相加操作。 表中对应的操作列表如下:(注意:__是两个下划线)

模式 描述
__add 对应的运算符 ‘+’.
__sub 对应的运算符 ‘-‘.
__mul 对应的运算符 ‘*’.
__div 对应的运算符 ‘/’.
__mod 对应的运算符 ‘%’.
__unm 对应的运算符 ‘-‘.
__concat 对应的运算符 ‘..’.
__eq 对应的运算符 ‘==’.
__lt 对应的运算符 ‘<‘.
__le 对应的运算符 ‘<=’.

__call 元方法

__call 元方法在 Lua 调用一个值时调用。以下实例演示了计算表中元素的和:

实例

— 计算表中最大值,table.maxn在Lua5.2以上版本中已无法使用
— 自定义计算表中最大键值函数 table_maxn,即计算表的元素个数
function table_maxn(t)
    local mn = 0
    for k, v in pairs(t) do
        if mn < k then
            mn = k
        end
    end
    return mn
end

— 定义元方法__call
mytable = setmetatable({10}, {
  __call = function(mytable, newtable)
        sum = 0
        for i = 1, table_maxn(mytable) do
                sum = sum + mytable[i]
        end
    for i = 1, table_maxn(newtable) do
                sum = sum + newtable[i]
        end
        return sum
  end
})
newtable = {10,20,30}
print(mytable(newtable))

以上实例执行输出结果为:

 70 

__tostring 元方法

__tostring 元方法用于修改表的输出行为。以下实例我们自定义了表的输出内容:

实例

mytable = setmetatable({ 10, 20, 30 }, {
  __tostring = function(mytable)
    sum = 0
    for k, v in pairs(mytable) do
                sum = sum + v
        end
    return "表所有元素的和为 " .. sum
  end
})
print(mytable)

以上实例执行输出结果为:

 表所有元素的和为 60 

从本文中我们可以知道元表可以很好的简化我们的代码功能,所以了解 Lua 的元表,可以让我们写出更加简单优秀的 Lua 代码。

赞(0) 打赏
未经允许不得转载:小熊分享邦 » Lua 元表(Metatable) | 小熊教程

评论 抢沙发

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

微信扫一扫打赏