Lua中提供的元表（metatable）與元方法（metamethod）是一種非常重要的語(yǔ)法，metatable主要用于做一些類(lèi)似于C++重載操作符式的功能。
Lua中提供的元表是用于幫助lua變量完成某些非預(yù)定義功能的個(gè)性化行為，如兩個(gè)table的相加，通過(guò)讓兩者指向同一元表并修改該元表的元方法可以實(shí)現(xiàn)該功能。
任何table都可以成為任何值的元表，而一組相關(guān)的table也可以共享一個(gè)元表。
一些MetaMethod：
復(fù)制代碼 代碼如下:
__add(a, b) 對(duì)應(yīng)表達(dá)式 a + b
__sub(a, b) 對(duì)應(yīng)表達(dá)式 a - b
__mul(a, b) 對(duì)應(yīng)表達(dá)式 a * b
__div(a, b) 對(duì)應(yīng)表達(dá)式 a / b
__mod(a, b) 對(duì)應(yīng)表達(dá)式 a % b
__pow(a, b) 對(duì)應(yīng)表達(dá)式 a ^ b
__unm(a) 對(duì)應(yīng)表達(dá)式 -a
__concat(a, b) 對(duì)應(yīng)表達(dá)式 a .. b
__len(a) 對(duì)應(yīng)表達(dá)式 #a
__eq(a, b) 對(duì)應(yīng)表達(dá)式 a == b
__lt(a, b) 對(duì)應(yīng)表達(dá)式 a b
__le(a, b) 對(duì)應(yīng)表達(dá)式 a = b
__index(a, b) 對(duì)應(yīng)表達(dá)式 a.b
__newindex(a, b, c) 對(duì)應(yīng)表達(dá)式 a.b = c
__call(a, ...) 對(duì)應(yīng)表達(dá)式 a(...)
1、算術(shù)類(lèi)and關(guān)系類(lèi)元方法
先看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：
復(fù)制代碼 代碼如下:
--我們想讓兩個(gè)分?jǐn)?shù)相加，這是一種非預(yù)定義的行為
fraction_a = {numerator=2, denominator=3}
fraction_b = {numerator=4, denominator=7}
fraction_op={} --元表
-- __add這是metatable，這是lua內(nèi)建約定的
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
--將fraction_a，fraction_b的元表設(shè)置為fraction_op
--其中setmetatable是庫(kù)函數(shù)
setmetatable(fraction_a,fraction_op)
setmetatable(fraction_b,fraction_op)
--調(diào)用的是fraction_op.__add()函數(shù)
fraction_c=fraction_a+fraction_b
print(fraction_c.numerator.."/"..fraction_c.denominator)
--輸出結(jié)果
--26/21
再來(lái)看一個(gè)深度一點(diǎn)的例子，例舉了算數(shù)類(lèi)的元方法，關(guān)系類(lèi)的元方法，庫(kù)定義的元方法。
復(fù)制代碼 代碼如下:
Set={}
local metatable={} --元表
--根據(jù)參數(shù)列表中的值創(chuàng)建一個(gè)新的集合
function Set.new(a)
local set={}
--將所有由該方法創(chuàng)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
--計(jì)算兩個(gè)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
--計(jì)算兩個(gè)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總是調(diào)用tostring來(lái)格式化輸出
--這里我們稍作修改庫(kù)定義的print
function Set.tostring(a)
local t={}
for i in pairs(a) do
t[#t+1]=i
end
return "{"..table.concat(t,",").."}"
end
--判斷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
--最后將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) --新加的方法不改變表本身具有的方法，因?yàn)閭魅氲膮?shù)不同，只會(huì)讓元方法更完善
s5=Set.new{2,4}
s6=Set.new{2,4,6}
print(s5=s6)
print(s5s6)
print(s5==s6)
--輸出結(jié)果
--{2,8,4,9,7}
--{2,4}
--7 12
--true
--true
--false
2、table訪(fǎng)問(wèn)的元方法：
算數(shù)類(lèi)和關(guān)系類(lèi)的元方法都為各自錯(cuò)誤情況定義了行為，他們不會(huì)改變語(yǔ)言的常規(guī)行為，但lua還是提供了一種可以改變table的行為。有兩種可以改變table的行為：查詢(xún)table以及修改table中不存在的字段。
1）、__index元方法
當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)table中不存在的字段時(shí)，得到的結(jié)果為nil。如果我們?yōu)閠able定義了元方法__index，那訪(fǎng)問(wèn)的結(jié)果將由該方法決定。
復(fù)制代碼 代碼如下:
Window={}
Window.prototype={x=10,y=20,width=100,height=200}
Window.mt={} --Window的元表
function Window.new(o)
setmetatable(o,Window.mt)
return o
end
Window.mt.__index=function(table,key) return Window.prototype[key] end
w=Window.new{x=1,y=22}
print(w.width)
print(w.width1)
--輸出結(jié)果
--100
--nil
2）、__newindex元方法
和__index不同的是，該元方法用于不存在鍵的賦值，而前者用于訪(fǎng)問(wèn)。
復(fù)制代碼 代碼如下:
Window={}
Window.prototype={x=10,y=20,width=100,height=200}
Window.mt={} --Window的元表
function Window.new(o)
setmetatable(o,Window.mt)
return o
end
Window.mt.__index=function(table,key) return Window.prototype[key] end
Window.mt.__newindex=function(table,key,value) Window.prototype[key]=value end
w=Window.new{x=1,y=22}
w.length=50
print(w.width)
print(w.width1)
print(Window.prototype.length)
--輸出結(jié)果
--100
--nil
--50
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