lua的元表

metatable是Lua中的重要概念。每一个table都可以加上metatable。meatable可以改变相应的table的行为。让我们看一个例子：

t = {} -- 普通的table
mt = {} -- metatable
setmetatable(t,mt) -- 设定mt为t的metatable
getmetatable(t) -- 返回mt

使用?getmetatable?和?setmetatable?来查看和设定metatable。当然，上面的代码也可以压缩成一行：

t = setmetatable({},{})

这是因为?setmetatable?会返回它的第一个参数。

metatable可以包括任何东西，metatable特有的键一般以?__?开头，例如__index?和?__newindex?，它们的值一般是函数或其他table。

t = setmetatable({},{
  __index = function(t,key)
    if key == "foo" then
      return 0
    else
      return table[key]
    end
  end
})

__index

这是metatable最常用的键了。

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?包含一个表格，Lua会在表格中查找相应的键。

other = { foo = 3 }
t = setmetatable({},{ __index = other })
t.foo -- 3
t.bar -- nil

如果?__index?包含一个函数的话，Lua就会调用那个函数，table和键会作为参数传递给函数。

__newindex

类似?__index?，?__newindex?的值为函数或table，用于按键赋值的情况。

other = {}
t = setmetatable({},{ __newindex = other })
t.foo = 3
other.foo -- 3
t.foo -- nil

t = setmetatable({},{
  __newindex = function(t,key,value)
    if type(value) == "number" then
      rawset(t,key,value * value) else rawset(t,value) end end }) t.foo = "foo" t.bar = 4 t.la = 10 t.foo -- "foo" t.bar -- 16 t.la -- 100 

上面的代码中使用了?rawget?和?rawset?以避免死循环。使用这两个函数，可以避免Lua使用?__newindex?。

运算符

利用metatable可以定义运算符，例如?*?：

t = setmetatable({ 1,2,153)">3 },{
  __mul = function(t,other)
    new = {}

    for i = do
      for _,v in ipairs(t) do table.insert(new,v) end
    end

    return new
  end
})

t = t * 2 -- { 3,153)">3 }

和?__index?、?__newindex?不同，?__mul?的值只能是函数。与?__mul?类似的键有：

• __add?(+)
• __sub?(-)
• __div?(/)
• __mod?(%)
• __unm?取负
• __concat?(..)
• __eq?(==)
• __lt?(?<?)
• __le?(?<=?)

__call

__call?使得你可以像调用函数一样调用table：

call = function(t,a,b,c,whatever) return (a + b + c) * whatever end }) t(4) -- 24 

这是很有用的特性。需要以直接调用table的形式调用table中的某个（默认）函数的时候，使用?__call?设定很方便。例如，?kikito?的?tween.lua?，就用了这个技巧，这样直接调用?tween?就可以调用?tween.start?。再如?MiddleClass?中，类的?new?方法可以通过直接调用类的方式调用。

__tostring

最后讲下?__tostring?，它可以定义如何将一个table转换成字符串，经常和print?配合使用，因为默认情况下，你打印table的时候会显示table: 0x<16进制数字>?：

t = setmetatable({ 1,2,3 },{
  __tostring = function(t)
    sum = 0
    for _,v in pairs(t) do sum = sum + v end return "Sum: " .. sum end }) print(t) -- prints out "Sum: 6" 

例子

综合运用以上知识，我们编写一个2D矢量类：

Vector = {}
Vector.__index = Vector

function Vector.__add(a,b) if type(a) == "number" then return new(b.x + a,b.y + a) elseif type(b) == "new(a.x + b,a.y + b) else new(a.x + b.x,a.y + b.y) end function __sub(a,0); font-weight:bold">new(b.x - a,b.y - a) new(a.x - b,a.y - b) new(a.x - b.x,a.y - b.y) __mul(a,0); font-weight:bold">new(b.x * a,b.y * a) new(a.x * b,a.y * b) new(a.x * b.x,a.y * b.y) __div(a,0); font-weight:bold">new(b.x / a,b.y / a) new(a.x / b,a.y / b) new(a.x / b.x,a.y / b.y) __eq(a,0); font-weight:bold">a.x == b.x and y == y __lt(a,0); font-weight:bold">x < or (a.x == b.x and a.y < b.y) __le(a,0); font-weight:bold">x <= y <= __tostring(a) return "(" .. a.x .. "," .. a.y .. ")" new(x,y) setmetatable({ x = x or 0,y = y or 0 },Vector) distance(a,0); font-weight:bold">return (b - a):len() Vector:clone() new(self.x,self.y) unpack() self.x,math.sqrt(self.x * self.x + self.y * self.y) lenSq() x * x + y * normalize() local len = self:x = x / len y = y / self normalized() self / rotate(phi) c = cos(phi) s = sin(phi) c * x - s * rotated(phi) clone():perpendicular() new(-self.y,self.x) projectOn(other) return (self * other) * other / other:cross(other) other.y - setmetatable(Vector,{ __call = function(_,...) return Vector.new(...) end })