[Lua]Lua高级教程Metatables
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浩浩老师 发表于2年前
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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

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-- 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) 
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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。

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lo_table = setmetatable({}, { __index = function(lo_table, key) if key == "foo" then return 0 else return table[key] end end })
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__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。

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-- 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)
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  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。

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-- 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)
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__newindex

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

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-- 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)
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-- 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 = 3 -- 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)
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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+:

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-- 创建重载+号行为的表变量 lo_table = setmetatable({ 1, 2, 3 }, { __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 + 2 -- 打印得到的结果 print(lo_table[1]) print(lo_table[2]) print(lo_table[3])
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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

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t = setmetatable({}, { __call = function(t, a, b, c, whatever) return (a + b + c) * whatever end }) local result = t(1, 2, 3, 4) print(result)
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__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

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lo_table = setmetatable({ 1, 2, 3 }, { __tostring = function(lo_table) sum = 0 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)
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创建一个简单的向量Vector类

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Vector = {} Vector.__index = Vector function Vector.new(x, y) return setmetatable({ x = x or 0, y = y or 0 }, 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(12, 10) b = Vector(20, 11) c = a + b print(a) print(c)
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浩浩老师
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