Lua 元表(Metatable)

rustum

元表

元表可以修改一个值在面对一个未知操作时的行为。
a = {}
b = {}
print(a + b)    --error上面例子中，a和b都是一个table，当Lua计算表达式a+b时，会抛出一个错误，说尝试对table执行算术运算


这没有问题，因为lua中没有定义table如何相加。既然元表可以修改一个值在面对一个未知操作时的行为，我们看一下怎么实现两个table相加的功能。
mt = {}
mt.__add = function (a,b)
    return "try to add table"
end

setmetatable(a,mt)  --设置a的元表为mt先定义一个元表mt，并且实现 __add 元方法，然后将mt设置为a的元表，这时执行print函数后调用了 mt.__add方法
print(a + b)    --try to add table当Lua试图将a、b两个表相加时，它会先检查两者之一是否有元表（metatable）且该元表中是否有__add字段，如果找到了该字段，就调用这个元方法（metamethod）。如果a和b都有元表，会执行a的元表，因为a在b之前。
总结一下Lua查找元方法的步骤：

• 如果第一个值有元表且元表中存在所需的元方法，那么Lua语言就使用这个元方法，不考虑第二个值
  
• 如果第二个值有元表且元表中存在所需的元方法，Lua语言就使用这个元方法
  
• 否则，Lua语言就抛出异常
  

♂ 在元表中，我们称它的键为事件（Event），它的值为元方法（metamethod）

Lua语言中的每一个值都可以有元表，只有 table和userdata可以有各自独立的元表，其他类型则共享其类型所属的同一个元表。
获取元表

获取元表使用getmetatable()方法
t = {}
print(getmetatable(t))      --> nil设置元表

可以使用函数setmetatable来设置或修改任意表的元表
t1 = {}
setmetatable(t,t1)
print(getmetatable(t) == t1)        --> true我们只能为表设置元表，如果要为其他类型的值设置元表，则必须通过C代码或调试库完成。字符串标准库为所有的字符串都设罝了同一个元表，而其他类型在默认情况中都没有元表：
print(getmetatable("hello world"))   --> table: 0000022E8BA91B40
print(getmetatable(123))             --> nil
print(getmetatable(print))           --> nil运算符相关的预定义元方法

每种算术运算符都有一个对应的元方法，除了 __add 外，还有下面这些键值定义：


Table相关的元方法

__index元方法

当我们访问表中一个不存在的字段时，得到的结果会是nil，这看似正确。但实际上，访问的时候解释器会查找一个名为 __index 的元方法，如果没有这个元方法，返回nil，否则，由这个元方法来提供最终结果。
mt = {x = 5}            --定义一个元表，里面拥有一个字段x

w = {}

w = setmetatable(w,mt)   --将mt设置为w的元表

mt.__index = mt          --设置元表的__index值

print(w.x)              -- 5
print(w.y)              -- nil

--将mt的__index元方法设置为函数
mt.__index  = function(_,key)
    return mt[key]
end

print(w.x) --w中没有x字段，所以调用函数 __index,传入的参数为function(w,x),所以得到的值为mt["x"] = 5
           --也就是以表和键为参数调用该函数，并返回该函数的返回值
Lua 查找一个表元素时的规则，其实就是如下 3 个步骤:

• 在表中查找，如果找到，返回该元素，找不到则继续
  
• 判断该表是否有元表，如果没有元表，返回 nil，有元表则继续。
  
• 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，Lua会以表和键为参数调用该函数，并返回该函数的返回值。
  

如果我们希望在访问一个表时不调用__index元方法，那么可以使用函数rawget，它在不考虑元表的情况下对表进行简单的访问，定义为：

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。

接着上面的代码，添加一些内容
print(rawget(w,"x"))    -- 忽略元表中的值，x在w表中不存在，所以输出为 nil
w.x = "hhh"
print(rawget(w,"x"))    -- 输出 hhh__newindex元方法

当查询表中的一个元素时，如果不存在会从它的__index元方法中继续查找；当对表中不存在的元素进行赋值时，如果这个表有__newindex元方法，则分两种情况：
__newindex指向table
给这个table创建一个新元素
mt = {x = 5,

franciscochonge

怎么遍历这个只读表