Lua - 元表

元表是一个表，它有助于在键集和相关元方法的帮助下修改它所附加的表的行为。 这些元方法是强大的 Lua 功能，可以实现以下功能 −

• 为表上的运算符更改/添加功能。

• 当键在表中不可用时使用元表中的 __index 查找元表。

有两种重要的方法用于处理元表，包括 −

• setmetatable(table,metatable) − 此方法用于为表设置元表。

• getmetatable(table) − 此方法用于获取表的元表。

让我们首先看看如何将一个表设置为另一个表的元表。 如下所示。

mytable = {}
mymetatable = {}
setmetatable(mytable,mymetatable)

上面的代码可以用一行来表示，如下所示。

mytable = setmetatable({},{})

_index

当元表在表中不可用时，用于查找元表的简单示例如下所示。

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

print(mytable.key1,mytable.key2)

当我们运行上述程序时，我们将得到以下输出。

value1 metatablevalue

让我们逐步解释上述示例中发生的情况。

• 这里的表 mytable 是 {key1 = "value1"}。

• 为 mytable 设置了元表，其中包含 __index 的函数，我们称之为元方法。

• 元方法执行查找索引"key2"的简单工作，如果找到，则返回"metatablevalue"，否则返回对应索引的 mytable 值。

我们可以拥有上述程序的简化版本，如下所示。

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

__newindex

当我们将 __newindex 添加到 metatable 时，如果表中没有可用的键，则新键的行为将由元方法定义。 下面给出了一个简单的例子，当索引在主表中不可用时设置元表的索引。

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

print(mytable.key1)

mytable.newkey = "new value 2"
print(mytable.newkey,mymetatable.newkey)

mytable.key1 = "new  value 1"
print(mytable.key1,mymetatable.newkey1)

当您运行上述程序时，您会得到以下输出。

value1
nil	new value 2
new  value 1	nil

你可以在上面的程序中看到，如果主表中存在一个键，它只是更新它。 当主表中的键不可用时，它会将该键添加到元表中。

另一个使用 rawset 函数更新同一个表的例子如下所示。

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)

当我们运行上述程序时，我们将得到以下输出。

new value	"4"

rawset 设置值而不使用元表的 __newindex。 类似地，有一个 rawget 可以在不使用 __index 的情况下获得价值。

将运算符行为添加到表

使用 + 运算符组合两个表的简单示例如下所示 −

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

当我们运行上述程序时，我们将得到以下输出。

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

__add 键包含在元表中以添加运算符 + 的行为。 键和相应的运算符表如下所示。

__call

添加方法调用的行为是使用 __call 语句完成的。 一个简单的示例，它返回主表中的值与传递的表的总和。

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))

当我们运行上述程序时，我们将得到以下输出。

70

__tostring

要改变 print 语句的行为，我们可以使用 __tostring 元方法。 一个简单的例子如下所示。

mytable = setmetatable({ 10, 20, 30 }, {
   __tostring = function(mytable)
   sum = 0
	
      for k, v in pairs(mytable) do
         sum = sum + v
      end
		
      return "The sum of values in the table is " .. sum
   end
})
print(mytable)

当我们运行上述程序时，我们将得到以下输出。

The sum of values in the table is 60

如果您完全了解元表的功能，您确实可以执行很多非常复杂的操作而不使用它。 因此，请尝试更多地使用元表中的元表中可用的不同选项，如示例中所述，并创建您自己的示例。