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lua中__index和__newindex的使用

lua中__index和__newindex的使用

作者: Jey | 来源:发表于2020-03-18 14:54 被阅读0次

很多人都知道lua中_index用于查询,_newindex用于更新,但是应用起来还是很模糊,我在这针对这做了个详细的讲解。

在 Lua table 中我们可以访问对应的key来得到value值,但是却无法对两个 table 进行操作。
因此 Lua 提供了元表(Metatable),允许我们改变table的行为,每个行为关联了对应的元方法。
例如,使用元表我们可以定义Lua如何计算两个table的相加操作a+b。
当Lua试图对两个表进行相加时,先检查两者之一是否有元表,之后检查是否有一个叫"__add"的字段,若找到,则调用对应的值。"__add"等即时字段,其对应的值(往往是一个函数或是table)就是"元方法"。

有两个很重要的函数来处理元表:
setmetatable(table,metatable):对指定table设置元表(metatable),如果元表(metatable)中存在__metatable键值,setmetatable会失败 。
getmetatable(table):返回对象的元表(metatable)。
__index 元方法
这是 metatable 最常用的键。
当你通过键来访问 table 的时候,如果这个键没有值,那么Lua就会寻找该table的metatable(假定有metatable)中的__index 键。如果__index包含一个表,Lua会在表格中查找相应的键。

Lua查找一个表元素时的规则,其实就是如下3个步骤:
1.在表中查找,如果找到,返回该元素,找不到则继续
2.判断该表是否有元表,如果没有元表,返回nil,有元表则继续。
3.判断元表有没有__index方法,如果__index方法为nil,则返回nil;如果__index方法是一个表,则重复1、2、3;如果__index方法是一个函数,则返回该函数的返回值。
__newindex 元方法
__newindex 元方法用来对表更新,__index则用来对表访问 。
当你给表的一个缺少的索引赋值,解释器就会查找__newindex 元方法:如果存在则调用这个函数而不进行赋值操作。
__call 元方法
__call 元方法在 Lua 调用一个值时调用。
__tostring 元方法
__tostring 元方法用于修改表的输出行为。

下面我们来看些具体的例子:

例1:
local people = {
    name = "Jey",
    age = 18,
    run = function()
        print("跑步🏃中")
    end
}

local tableA = {};

local tableB = {
    -- __index = people,
    age = '19',
    run = function()
        print("跑步🏃中")
    end
}

setmetatable(tableA, tableB);

tableA.run = function()
    print("别跑了")
end
tableA.age = '20'

tableA.run()
print('age='..tableA.age)

-----------------print-------------------------
[LUA-print] 别跑了
[LUA-print] age=20

tableA中查找到了属性,直接赋值

例2:

这里把tableB设置成tableA的元表,tableA赋值run()方法和age属性,我们知道tableA中本来是不存在run()的,去查找tableA的__index属性,发现没有,这时候就会去tableA的元表中查询,tableA有元表且元表中存在属性或方法,则直接赋值。

local people = {
   name = "Jey",
   age = 18,
   run = function()
       print("跑步🏃中")
   end
}

local tableA = {};

local tableB = {
   __index = people,
}

setmetatable(tableA, tableB);

tableA.run = function()
   print("别跑了")
end
tableA.age = '20'

tableA.run()
print('age='..tableA.age)

-------------------------------------------------
[LUA-print] 别跑了
[LUA-print] age=20

我们接着例1来看,我们发现tableA有元表tableB,且tableB中不存在属性,去元表查找__index,__index是个本身是个表,也可以赋值,打印发现赋值成功。

例3:
local people = {
    name = "Jey",
    age = 18,
    run = function()
        print("跑步🏃中")
    end
}
local tableA = {
    __index = people,
    __newindex = function(table, key, value)
        print(key .. "我在跑步,别打扰我!(__newindex是function哦,不能被赋值)")
    end
};

tableA.run = function()
    print("别跑了")
end
tableA.age = '20'

tableA.run()
print('age='..tableA.age)

[LUA-print] 别跑了
[LUA-print] age=20

当tableA中存在有__index,且__index是个表,表中已有赋值属性,可以赋值。
这时候不管tableA有没有元表,且自身或元表内是否有__newindex,都不影响赋值。

例4:
local people = {
    name = "Jey",
    age = 18,
    run = function()
        print("跑步🏃中")
    end
}

local tableA = {

};

local tableB = {
    age = 18,
    run = function()
        print("跑步🏃中")
    end,
    __newindex = function(table, key, value)
        print(key .. "我在跑步,别打扰我!(__newindex是function哦,不能被赋值)")
    end
}

setmetatable(tableA, tableB);

tableA.run = function()
    print("别跑了")
end
tableA.age = '20'

tableA.run()
print('age='..tableA.age)

---------------------
[LUA-print] run我在跑步,别打扰我!(__newindex是function哦,不能被赋值)
[LUA-print] age我在跑步,别打扰我!(__newindex是function哦,不能被赋值)
[LUA-print] ----------------------------------------
[LUA-print] LUA ERROR: [string "app/scenes/StartGScene.lua"]:154: attempt to call field 'run' (a nil value)

[LUA-print] 
stack traceback:
    [string "app/scenes/StartGScene.lua"]:154: in function <[string "app/scenes/StartGScene.lua"]:25>
[LUA-print] ----------------------------------------

赋值操作有打印,因为tableA有元表tableB,且元表tableB有__newindex,检测到元表中有__newindex,__newindex又是个function的话,直接调用方法。

tableA.run()和tableA.age报错,是因为tableA本身没有这两个属性,赋值的时候因为__newindex是function,所以赋值不成功,元表tableB中又没有__index,所以是找不到属性的,调用就会报错。

注意:虽然tableB作为tableA的元表,有age属性,但是没有__index,是取不到的。仔细琢磨下

例5:
local people = {
    name = "Jey",
    age = 18,
    run = function()
        print("跑步🏃中")
    end
}

local tableA = {};

local tableB = {
    __index = people,
    __newindex = function(table, key, value)
        print(key .. "我在跑步,别打扰我!(__newindex是function哦,不能被赋值)")
    end
}

setmetatable(tableA, tableB);

tableA.run = function()
    print("别跑了")
end
tableA.age = '20'

tableA.run()
print('age='..tableA.age)

-------------------------------------------------
[LUA-print] run我在跑步,别打扰我!(__newindex是function哦,不能被赋值)
[LUA-print] age我在跑步,别打扰我!(__newindex是function哦,不能被赋值)
[LUA-print] 跑步🏃中
[LUA-print] age=18

这例子中我们在tableB改了__index = people,这时候我们调用的时候,能够在元表中找到,但赋值的时候因为__newindex是function,其实没有赋值成功,所以属性值还是之前的。

例6:
local people = {
    name = "Jey",
    age = 18,
    run = function()
        print("跑步🏃中")
    end
}

local tableA = {

};
local other = {
    name = "我是多余的",
}

local tableB = {
    __index = people,
    __newindex = other
}

setmetatable(tableA, tableB);

tableA.run = function()
    print("别跑了")
end
tableA.age = '20'

tableA.run()
print('age='..tableA.age)

other.run()
print('other.age='..other.age)
----------------------------------------
[LUA-print] 跑步🏃中
[LUA-print] age=18

[LUA-print] 别跑了
[LUA-print] age=20

__newindex是个表,这个时候赋值,是给other这个表赋值,跟tableA没关系了

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