Lua的元表使用

Lua5.1中，元表相当于重新定义操作符，类似于C++中的操作符重载。

元方法

元表是一组元方法组成的table，一些函数或模块的实现中调用的是元方法，可以实现不同的元方法实现不同的行为，而不更改调用这些元方法的函数或者模块的实现以及使用方式。

元方法有点类似于“接口”，lua支持以下元方法：

"__add"         + 操作
"__sub"         - 操作 其行为类似于 "add" 操作
"__mul"         * 操作 其行为类似于 "add" 操作
"__div"         / 操作 其行为类似于 "add" 操作
"__mod"         % 操作 其行为类似于 "add" 操作
"__pow"         ^ （幂）操作 其行为类似于 "add" 操作
"__unm"         一元 - 操作
"__concat"      .. （字符串连接）操作
"__len"         # 操作
"__eq"          == 操作 函数 getcomphandler 定义了 Lua 怎样选择一个处理器来作比较操作 仅在两个对象类型相同且有对应操作相同的元方法时才起效
"__lt"          < 操作
"__le"          <= 操作
"__index"       取下标操作用于访问 table[key]
"__newindex"    赋值给指定下标 table[key] = value
"__tostring"    转换成字符串
"__call"        当 Lua 调用一个值时调用
"__mode"        用于弱表(week table)
"__metatable"   用于保护metatable不被访问

元方法中第一个参数是self，下面是包含__index元方法的元表：

{__index = function(self, key)            --元表中重新实现了__index
    if key == "key2" then
      return "metatablevalue"
    end
  end
}

设置元表

元表要绑定到table变量，用函数setmetatable(table, metatable)设置，以设置__index元方法为例：

mytable = setmetatable({key1 = "value1"},   --原始表
  {__index = function(self, key)            --元表中重新实现了__index
    if key == "key2" then
      return "metatablevalue"
    end
  end
})

print(mytable.key1,mytable.key2) --> output：value1 metatablevalue

__index元方法有点特殊，它可以是一个函数，也可以是一个table：

t = setmetatable({[1] = "hello"}, {__index = {[2] = "world"}})
print(t[1], t[2])   -->hello world

上面名为t的table中,t[2]是存放在元方法__index中的，当在t中找不到对应的key时，到__index中查找。 这个特性在面向对象编程用到。

函数getmetatable(table)可以读取table的元表。