Lua元表与元方法实例讲解-巨人网络通讯

Lua元表与元方法实例讲解

Lua中提供的元表（metatable）与元方法（metamethod）是一种非常重要的语法，metatable主要用于做一些类似于C++重载操作符式的功能。

Lua中提供的元表是用于帮助lua变量完成某些非预定义功能的个性化行为，如两个table的相加，通过让两者指向同一元表并修改该元表的元方法可以实现该功能。

任何table都可以成为任何值的元表，而一组相关的table也可以共享一个元表。

一些MetaMethod：

复制代码代码如下:

__add(a, b)                     对应表达式 a + b

__sub(a, b)                     对应表达式 a - b

__mul(a, b)                     对应表达式 a * b

__div(a, b)                     对应表达式 a / b

__mod(a, b)                     对应表达式 a % b

__pow(a, b)                     对应表达式 a ^ b

__unm(a)                        对应表达式 -a

__concat(a, b)                  对应表达式 a .. b

__len(a)                        对应表达式 #a

__eq(a, b)                      对应表达式 a == b

__lt(a, b)                      对应表达式 a  b

__le(a, b)                      对应表达式 a = b

__index(a, b)                   对应表达式 a.b

__newindex(a, b, c)             对应表达式 a.b = c

__call(a, ...)                  对应表达式 a(...)

1、算术类and关系类元方法

先看一个简单的例子：

复制代码代码如下:

--我们想让两个分数相加，这是一种非预定义的行为

fraction_a = {numerator=2, denominator=3}
fraction_b = {numerator=4, denominator=7}
fraction_op={} --元表

-- __add这是metatable，这是lua内建约定的
function fraction_op.__add(a,b)
res={}
res.numerator=a.numerator*b.denominator+b.numerator*a.denominator
res.denominator=a.denominator*b.denominator
return res
end

--将fraction_a，fraction_b的元表设置为fraction_op
--其中setmetatable是库函数
setmetatable(fraction_a,fraction_op)
setmetatable(fraction_b,fraction_op)

--调用的是fraction_op.__add()函数
fraction_c=fraction_a+fraction_b
print(fraction_c.numerator.."/"..fraction_c.denominator)
--输出结果
--26/21

再来看一个深度一点的例子，例举了算数类的元方法，关系类的元方法，库定义的元方法。

复制代码代码如下:

Set={}

local metatable={} --元表

--根据参数列表中的值创建一个新的集合
function Set.new(a)
   local set={}
   --将所有由该方法创建的集合的元表都指定到metatable
   setmetatable(set,metatable)
   for i,v in pairs(a) do
       set[v]=true
   end
   return set
end

--计算两个集合的并集
function Set.union(a,b)
   local res=Set.new{}
   for i in pairs(a) do
      res[i]=true
   end
   for i in pairs(b) do
      res[i]=true
   end
   return res
end

--计算两个集合的交集
function Set.intersect(a,b)
local res=Set.new{}
for i in pairs(a) do
res[i]=b[i]
end
return res
end

--print总是调用tostring来格式化输出
--这里我们稍作修改库定义的print
function Set.tostring(a)
local t={}
for i in pairs(a) do
t[#t+1]=i
end
return "{"..table.concat(t,",").."}"
end

--判断a集合是否是b集合的子集
function Set.lessorequal(a,b)
   for i in pairs(a) do
       if not b[i] then return false end
   end
   return true
end

--最后将重定向的元方法加入到元表中
metatable.__add=Set.union
metatable.__mul=Set.intersect
metatable.__tostring=Set.tostring
metatable.__le=Set.lessorequal
metatable.__eq=function(a,b) return a=b and b=a end
metatable.__lt=function(a,b) return a=b and not (b=a) end

s1=Set.new{2,9,8,4}
s2=Set.new{2,4,7}
s3=s1+s2
s4=s1*s2
print(s3)
print(s4)
print(3+4,3*4) --新加的方法不改变表本身具有的方法，因为传入的参数不同，只会让元方法更完善
s5=Set.new{2,4}
s6=Set.new{2,4,6}
print(s5=s6)
print(s5s6)
print(s5==s6)
--输出结果
--{2,8,4,9,7}
--{2,4}
--7 12
--true
--true
--false