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什么是Metatable
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Lua中Metatable這個(gè)概念, 國(guó)內(nèi)將他翻譯為元表. 元表為重定義Lua中任意一個(gè)對(duì)象(值)的默認(rèn)行為提供了一種公開(kāi)入口. 如同許多OO語(yǔ)言的操作符重載或方法重載. Metatable能夠?yàn)槲覀儙?lái)非常靈活的編程方式.
具體的說(shuō), Lua中每種類型的值都有都有他的默認(rèn)操作方式, 如, 數(shù)字可以做加減乘除等操作, 字符串可以做連接操作, 函數(shù)可以做調(diào)用操作, 表可以做表項(xiàng)的取值賦值操作. 他們都遵循這些操作的默認(rèn)邏輯執(zhí)行, 而這些操作可以通過(guò)Metatable來(lái)改變. 如, 你可以定義2個(gè)表如何相加等.
看一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子, 重定義了2個(gè)表的加法操作. 這個(gè)例子中將c的__add域改寫后將a的Metatable設(shè)置為c, 當(dāng)執(zhí)行到加法的操作時(shí), Lua首先會(huì)檢查a是否有Metatable并且Metatable中是否存在__add域, 如果有則調(diào)用, 否則將檢查b的條件(和a相同), 如果都沒(méi)有則調(diào)用默認(rèn)加法運(yùn)算, 而table沒(méi)有定義默認(rèn)加法運(yùn)算, 則會(huì)報(bào)錯(cuò).
- --定義2個(gè)表
- a = {5, 6} b = {7, 8}
- --用c來(lái)做Metatable
- c = {}
- --重定義加法操作
- c.__add = function(op1, op2)
- for _, item in ipairs(op2) do
- table.insert(op1, item) end
- return op1 end
- --將a的Metatable設(shè)置為c
- setmetatable(a, c)
- --d現(xiàn)在的樣子是{5,6,7,8} d = a + b
有了個(gè)感性的認(rèn)識(shí)后, 我們看看Metatable的具體特性.
Metatable并不神秘, 他只是一個(gè)普通的table, 在table這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中, Lua定義了許多重定義這些操作的入口. 他們均以雙下劃線開(kāi)頭為table的域, 如上面例子的__add. 當(dāng)你為一個(gè)值設(shè)置了Metatable, 并在Metatable中設(shè)置了重寫了相應(yīng)的操作域, 在這個(gè)值執(zhí)行這個(gè)操作的時(shí)候就會(huì)觸發(fā)重寫的自定義操作. 當(dāng)然每個(gè)操作都有每個(gè)操作的方法格式簽名, 如__add會(huì)將加號(hào)兩邊的兩個(gè)操作數(shù)做為參數(shù)傳入并且要求一個(gè)返回值. 有人把這樣的行為比作事件, 當(dāng)xx行為觸發(fā)會(huì)激活事件自定義操作.
Metatable中定義的操作add, sub, mul, div, mod, pow, unm, concat, len, eq, lt, le, tostring, gc, index, newindex, call...
在Lua中任何一個(gè)值都有Metatable, 不同的值可以有不同的Metatable也可以共享同樣的Metatable, 但在Lua本身提供的功能中, 不允許你改變除了table類型值外的任何其他類型值的Metatable, 除非使用C擴(kuò)展或其他庫(kù). setmetatable和getmetatable是***一組操作table類型的Metatable的方法.
Metatable與面向?qū)ο?/p>
Lua是個(gè)面向過(guò)程的語(yǔ)言, 但通過(guò)Metatable可以模擬出面向?qū)ο蟮臉幼? 其關(guān)鍵就在于__index這個(gè)域. 他提供了表的索引值入口. 這很像重寫C#中的索引器, 當(dāng)表要索引一個(gè)值時(shí)如table[key], Lua會(huì)首先在table本身中查找key的值, 如果沒(méi)有并且這個(gè)table存在一個(gè)帶有__index屬性的Metatable, 則Lua會(huì)按照__index所定義的函數(shù)邏輯查找. 仔細(xì)想想, 這不正為面向?qū)ο笾械暮诵乃枷肜^承, 提供了實(shí)現(xiàn)方式么. Lua中實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟮姆绞椒浅６? 但無(wú)論哪種都離不開(kāi)__index.
這個(gè)例子中我使用了ProgrammingInLua中的實(shí)現(xiàn)OO的方式, 建立了Bird(鳥(niǎo))對(duì)象, 擁有會(huì)飛的屬性, 其他鳥(niǎo)對(duì)象基于此原型, Ostrich(鴕鳥(niǎo))是鳥(niǎo)的一種但不會(huì)飛. 結(jié)果很明顯, Bird和Ostrich分別有獨(dú)立的狀態(tài).
- local Bird = {CanFly = true}
- function Bird:New()
- local b = {}
- setmetatable(b, self)
- selfself.__index = self
- return b
- end
- local Ostrich = Bird:New() --Bird.CanFly is true, Ostrich.CanFly is true
- Ostrich.CanFly = false --Bird.CanFly is true, Ostrich.CanFly is false
__newindex與__index相對(duì)應(yīng), 在對(duì)table的key做更新時(shí)觸發(fā). 可以使用rawset和rawget對(duì)table的key操作來(lái)跳過(guò)這些事件的觸發(fā).
調(diào)用與截獲
Java與C#中需要費(fèi)不少周折來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)代理和AOP, 類似這樣的功能在Lua中確很簡(jiǎn)單, 雖然被限制了很多, 但你依然能夠感受到Lua的靈活. 這就是__call操作, 當(dāng)值被調(diào)用時(shí)觸發(fā).
這里我將table類型的a做了一個(gè)函數(shù)方式的調(diào)用a(), 會(huì)觸發(fā)__call. 另一個(gè)應(yīng)用示例可以參見(jiàn)我的另一篇文章Lua中實(shí)現(xiàn)事件機(jī)制
- a = {}
- function a:Func()
- print("simonw")
- end
- c = {}
- c.__call = function(t, )
- print("Start")
- t.Func()
- print("End") end
- setmetatable(a, c)
- a()
- --[[
- Start
- simonw
- End ]]
這里的示例都是以最簡(jiǎn)單的方式展現(xiàn), 以便能更清晰的描述核心, 更多的資料以及具體應(yīng)用請(qǐng)參考Programming In Lua和Lua參考手冊(cè)。
本文標(biāo)題：Metatable In Lua 淺嘗輒止
當(dāng)前路徑：http://www.dlmjj.cn/article/dpccpje.html
