[Lua]关于lua元表（Metatable） – fengyq的个人世界

前言

在lua中最重要的一个数据结构就是table，而table有一个重要的功能就是设置元表（Metatable）在元表中设置元方法，就能帮我们实现面向对象的一些功能。

基础概念

lua中每个值都可以有一个元表，这个元表就是一个普通的table，它用于定义原始值在特定操作下的行为。如果你想改变一个值在特定操作下的行为，你可以在它的元表中设置对应域。
在元表的事件的键值是一个双下划线(__)加事件名的字符串；键关联的那些值被称为元方法。
可以用getmetatable函数来获取任何值的元表。lua使用直接访问的方式从元表中查询元方法。
可以使用setmetatable来替换一张表的元表，在lua中，你不可以改变表以外其他类型的值的元表；如果想改变这些非表类型的值的元表，需要是用c语言接口。
table和userdata有独立的元表，其他类型的值按类型共享元表；也就是说所有的数字都共享同一个元素，所有的字符串共享另一个元表等等。在默认情况下，值是没有元表的，但是字符串库在初始化的时候为字符串类型设置了元表。
元表决定了一个对象在数学运算，位运算，比较，连接，取长度，调用，索引时的行为。元表还可以定义一个函数，当table或者userdata被回收的时候调用它。

事件

add:+操作。如果任何不适数字的值做加法，lua都会尝试调用元方法。首先，lua检查第一个操作数，如果这个操作数没有为“add”事件的元方法，lua就会检查第二个操作数，一旦lua找到了元方法，它就将这两个操作数作为参数传入元方法里然后返回一个操作结果。如果找不到元方法，将抛出一个错误

local table1 = {
    [1] = 10
}
local table2 = {
    [1] = 20
}
--[
    a为+左边的，b为右边的值
--]
local mt = {
    __add = function(a,b)
        print(a[1],b[1])
    end
}
setmetatable(table2,mt)
local table3 = table1 + table2

__sub:-操作符。行为和“add”操作类型。
__mul:*操作符。行为和“add”操作类似。
__div:/操作符。行为和“add”操作类似。
__mod:%操作符。行为同上。
__pow:^（次方）操作符，行为同上
__unm:-(取反)操作，行为同上
__idiv://（向下取整除法）。行为同上
__band:&(按位与)操作。行为同上。lua会在任何一个操作数无法转换为整数时尝试取元方法
__bor:|(按位或)操作，行为同上。
__bxor:~（按位异或）操作，行为同上。
__bnot:~(按位非)操作，行为同上。
__shl:<<(左移)操作，行为同上。
__shr:>>(右移)操作，行为同上。
__concat:..(连接)操作，行为和“add”操作类似，不同的是lua在任何操作数即不是一个字符串，也不是一个数字的情况下尝试元方法。
__len:#（取长度）操作，如果对象不是字符串，lua会尝试它的元方法。如果有元方法，则调用它并将对象以参数形式传入，而返回值则作为结果。如果对象是一张表且没有元方法，lua使用表的取长度操作。其他情况均抛出异常
__eq:==(等于)操作。和“add”行为类似，不同的是lua仅在两个值都是表或都是userdata且他们不是同一个对象的时候才尝试元方法。返回结果转换为bool。
__lt:<(小于)操作。和“add”操作行为类似，不同的是lua仅在两个值不全为整数也不全为字符串时才尝试元方法。返回结果为bool。
le:<=(小于等于)操作。和其他操作不同，小于等于操作可能用到两个不同的事件。首先回去找两个操作数中的"le"元方法，如果都没有，那就会再次查找"__lt"。返回bool
__index:索引table[key]。当table不是表或者是表中不存在key这个键时，这个时间会被触发。这个事件的元方法可以是一张表，也可以是一个函数，如果是一个函数的话则以table和key作为参数调用它。如果是一个表，那就是在这个表里去key这个索引的值。
newindex:索引赋值table[key] = value.和索引事件类似，它发生在table不是表或是表table中不存在key这个键的时候调用对应的元方法
这个方法可以是一个表也可以是一个函数，如果是函数的话则是以table，key和value作为参数传入。如果是一张表，则对这个表做索引赋值操作。一旦有了“newindex”元方法，lua就不再做最初的赋值操作。
__call:函数调用操作func(args)。当lua尝试调用一个非函数的值的时候会触发这个事件。查找func的元方法，如果找的到，func作为第一个参数传入，原来调用的参数（args）后依次排在后面。

方法

getmetatable(object)

这个方法是用来获取一个值的元表。否则，如果在该对象的元表中有“__metatable”域时返回其关联值，没有时返回该对象的元素。

setmetatable(table,metatable)

这个方法是用来设置一个值的元表。(不能在lua中改变其它类型的元表，只能在c中做)，如果metatable是nil，则将table中的元表移除。如果元表有“__metatable”域，抛出一个错误。

rawequal(v1,v2)

在不触发任何元方法的情况下检查v1是否和v2相等，返回一个bool值

rawget(table,index)

在不触发任何元方法的情况下获取table[index]的值，table必须是一张表，index可以是任何值

rawlen(v)

在不触发任何元方法的情况下返回对象v的长度。v可以是表或字符串。它返回一个整数。

rawset(table,index,value)

在不触发任何元方法的情况下将table[index]设置为value.table必须是一张表，index可以使是nil与NaN之外的任何值。value可以是任何lua值。

实战

不能修改tale中的值

local list = {
    ["a"] = "a",
    ["b"] = "b"
}
local mt = {
    __index = list,
    __newindex = function (table,key,value)
        if list[key] then
            print("不能修改")
        end
        end,
}
local list2 = {}
local list1 = setmetatable(list2,mt)
list1["a"] = "c"

把list作为元表赋值给list1，当我要给list1赋值的时候，list1中表是空的，所以会去找元方法中的newindex，newindex函数的参数table代表着list2，key代表着“a”，value代表着“c”，做判断的时候，我们直接函数里面不处理，就不会添加到我们不想修改的list中的值了。

重点

有的时候，我们不想在lua中被设置了一个全局变量。因为lua其实也相当于一个表，它的全局变量存在_G中,首先我们可以先获取_G,然后给_G设置一个不能添加修改值的这个方法。

前言