Lua中關(guān)于元表和元方法學(xué)習(xí)是本文要介紹的內(nèi)容，主要來了解Lua中每個(gè)值都可具有元表。 元表是普通的Lua表，定義了原始值在某些特定操作下的行為。你可通過在值的原表中設(shè)置特定的字段來改變作用于該值的操作的某些行為特征。例如，當(dāng)數(shù)字值作為加法的操作數(shù)時(shí)，Lua檢查其元表中的"__add"字段是否有個(gè)函數(shù)。如果有，Lua調(diào)用它執(zhí)行加法。

我們稱元表中的鍵為事件（event），稱值為元方法（metamethod）。前述例子中的事件是"add"，元方法是執(zhí)行加法的函數(shù)。

可通過函數(shù)getmetatable查詢?nèi)魏沃档脑怼?/p>

可通過函數(shù)setmetatable替換表的元表。不能從Lua中改變其他類型的元表（除了使用調(diào)試庫）；必須使用C API才能做到。

表和完整的用戶數(shù)據(jù)具有獨(dú)立的元表（盡管多個(gè)表和用戶數(shù)據(jù)可共享元表）；每種其他類型的所有值共享一個(gè)元表。所以，所有數(shù)字共享一個(gè)元表，字符串也是，等等。

元表可以控制對(duì)象的數(shù)學(xué)運(yùn)算、順序比較、連接、取長、和索引操作的行為。元表也能定義用戶數(shù)據(jù)被垃圾收集時(shí)調(diào)用的函數(shù)。Lua給這些操作的每一個(gè)都關(guān)聯(lián)了稱為事件的特定鍵。當(dāng)Lua對(duì)某值執(zhí)行其中一個(gè)操作時(shí)，檢查該值是否含有元表以及相應(yīng)的事件。如果有，與該鍵關(guān)聯(lián)的值（元方法）控制Lua如何完成操作。

元表控制后面列舉的操作。每個(gè)操作由相應(yīng)的名字標(biāo)識(shí)。每個(gè)操作的鍵是由其名字前綴兩個(gè)下劃線“__”的字符串；例如，操作“加（add）”的鍵是字符串"__add"。這些操作的語義通過一個(gè)Lua函數(shù)描述解釋器如何執(zhí)行操作作了更好的說明。

下面顯示的Lua代碼只是說明性的；真實(shí)的行為被硬編碼到解釋器中，并且比這里的模擬更加高效。這些描述中的所有函數(shù)（rawget、tonumber等等。）在§5.1中描述。特別一提，要獲取給定對(duì)象的元方法，我們使用表達(dá)式

metatable(obj)[event] 

它應(yīng)被解讀為

rawget(getmetatable(obj) or {}, event) 

就是說，訪問一個(gè)元方法不會(huì)調(diào)用其他元方法，而且訪問沒有元表的對(duì)象不會(huì)失?。ㄖ皇墙Y(jié)果為nil）。

"add": + 操作。

下面的getbinhandler函數(shù)定義Lua如何選擇二元操作的處理程序。首先嘗試***操作數(shù)，如果它的類型沒有定義該操作的處理程序，則嘗試第二操作數(shù)。

function getbinhandler (op1, op2, event)  
 return metatable(op1)[event] or metatable(op2)[event]       
end 

通過應(yīng)用該函數(shù)，op1 + op2的行為是

function add_event (op1, op2)  
 local o1, o2 = tonumber(op1), tonumber(op2)  
 if o1 and o2 then  -- 兩操作數(shù)都是數(shù)字  
  return o1 + o2   -- ‘+’此處是‘add’的原語  
 else  -- 至少一個(gè)操作數(shù)不是數(shù)字    
  local h = getbinhandler(op1, op2, "__add")  
  if h then    -- 用兩個(gè)操作數(shù)調(diào)用處理程序  
   return (h(op1, op2))    
  else  -- 沒有可用的處理程序：缺省行為  
   error(...)  
  end         
 end  
end 

"sub": - 操作。 行為類似于“add”操作。   
"mul": * 操作。 行為類似于“add”操作。   
"div": / 操作。 行為類似于“add”操作。   
"mod": % 操作。 行為類似于“add”操作。以o1 - floor(o1/o2)*o2為操作原語。   
"pow": ^ （取冪）操作。 行為類似于“add”操作，以函數(shù)pow（來自C數(shù)學(xué)庫）為操作原語。   
"unm": 一元-操作。   
function unm_event (op)  
 local o = tonumber(op)  
 if o then  -- 操作數(shù)是數(shù)字？  
  return -o  -- ‘-’此處是‘unm’的原語  
 else  -- 操作數(shù)不是數(shù)字  
 -- 嘗試由操作數(shù)取得處理程序。  
  local h = metatable(op).__unm  
  if h then-- 用操作數(shù)調(diào)用處理程序  
   return (h(op))  
  else  -- 沒有可用的處理程序：缺省行為      
   error(...)    
  end  
 end       
end 

"concat": .. （連接）操作。

function concat_event (op1, op2)  
 if (type(op1) == "string" or type(op1) == "number") and   
 (type(op2) == "string" or type(op2) == "number") then    
  return op1 .. op2  -- 字符串連接原語         
 else    
  local h = getbinhandler(op1, op2, "__concat")    
  if h then      
   return (h(op1, op2))    
  else      
   error(...)    
  end  
 end       
end    

"len": # 操作。

function len_event (op)  
 if type(op) == "string" then    
  return strlen(op)  -- 取字符串長度原語         
 elseif type(op) == "table" then    
  return #op  -- 取表長度原語         
 else    
  local h = metatable(op).__len    
  if h then    -- 用操作數(shù)調(diào)用處理程序      
   return (h(op))    
  else  -- 沒有可用的處理程序：缺省行為      
   error(...)    
  end         
 end       
end   

"eq": == 操作。 函數(shù)getcomphandler定義Lua如何選擇比較操作符的元方法。只有待比較的兩個(gè)對(duì)象類型和選定操作對(duì)應(yīng)的元方法都相同，才會(huì)選擇該元方法。

function getcomphandler (op1, op2, event)         
 if type(op1) ~= type(op2) then return nil end         
 local mm1 = metatable(op1)[event]         
 local mm2 = metatable(op2)[event]         
 if mm1 == mm2 then   
  return mm1   
 else   
  return nil   
 end       
end  
"eq"事件定義如下：   
function eq_event (op1, op2)         
 if type(op1) ~= type(op2) then  -- 類型不同？    
  return false   -- 對(duì)象不同         
 end         
 if op1 == op2 then   -- 相等原語？    
  return true   -- 對(duì)象相同         
 end       -- 嘗試元方法         
 local h = getcomphandler(op1, op2, "__eq")         
 if h then    
  return (h(op1, op2))         
 else    
  return false         
 end       
end  
a ~= b等價(jià)于not (a == b)。   
 
"lt": < 操作。   
function lt_event (op1, op2)         
 if type(op1) == "number" and type(op2) == "number" then    
  return op1 < op2   -- 數(shù)字比較         
 elseif type(op1) == "string" and type(op2) == "string" then    
  return op1 < op2   -- 詞典順序比較         
 else    
  local h = getcomphandler(op1, op2, "__lt")    
  if h then      
   return (h(op1, op2))    
  else      
   error(...);    
  end         
 end      
end  
a > b等價(jià)于b < a。   
 
"le": <= 操作。   
function le_event (op1, op2)         
 if type(op1) == "number" and type(op2) == "number" then    
  return op1 <= op2   -- 數(shù)字比較         
 elseif type(op1) == "string" and type(op2) == "string" then    
  return op1 <= op2   -- 詞典順序比較         
 else    
  local h = getcomphandler(op1, op2, "__le")    
  if h then      
   return (h(op1, op2))    
  else      
   h = getcomphandler(op1, op2, "__lt")      
   if h then        
    return not h(op2, op1)      
   else        
    error(...);      
   end    
  end         
 end       
end 

a >= b等價(jià)于 b <= a。注意，假定a <= b等價(jià)于not (b < a)，那么當(dāng)沒有“le”元方法時(shí)，Lua嘗試“lt”。

"index": 索引訪問table[key]。   
function gettable_event (table, key)         
 local h         
 if type(table) == "table" then    
  local v = rawget(table, key)    
  if v ~= nil then   
   return v   
  end    
  h = metatable(table).__index    
  if h == nil then   
   return nil   
  end         
 else    
  h = metatable(table).__index    
  if h == nil then      
   error(...);    
  end         
 end         
 if type(h) == "function" then    
  return (h(table, key))     -- 調(diào)用處理程序         
 else   
  return h[key]    -- 對(duì)它重復(fù)上述操作         
 end       
end  
 
"newindex": 索引賦值table[key] = value。   
function settable_event (table, key, value)         
 local h         
 if type(table) == "table" then    
  local v = rawget(table, key)    
  if v ~= nil then   
   rawset(table, key, value);   
   return   
  end    
  h = metatable(table).__newindex    
  if h == nil then   
   rawset(table, key, value);   
  return   
  end         
 else   
  h = metatable(table).__newindex    
  if h == nil then      
   error(...);    
  end         
 end         
 if type(h) == "function" then    
  h(table, key,value)    -- 調(diào)用處理程序         
 else   
  h[key] = value      -- 對(duì)它重復(fù)上述操作         
 end       
end     
 
"call": 當(dāng)Lua調(diào)用值時(shí)被調(diào)用。   
function function_event (func, ...)         
 if type(func) == "function" then    
  return func(...)   -- 調(diào)用原語         
 else    
  local h = metatable(func).__call    
  if h then      
   return h(func, ...)    
  else      
   error(...)    
  end         
 end       
end   

小結(jié)：Lua中關(guān)于元表和元方法學(xué)習(xí)教程的內(nèi)容介紹完了，希望通過本文的學(xué)習(xí)能對(duì)你有所幫助！