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Lua学习笔记(四)


metatables & metamethods:

metatables允许我们改变table的行为,比如定义+操作。

任何一个表都可以是其他一个表的metatable,一组相关的表可以共享一个metatable,一个表也可以是自身的metatable。

metatable描述表的行为,自然会想到面向对象。

getmetatable(t) 获取t的元表

setmetatable(t,mt) 设置t的元表为mt

例子,表相加的操作

mt = {}
mt.__add = function(a,b)
    for _,item in pairs(b) do
        table.insert(a,item)
    end
    return a
end
setmetatable(a, mt)
tt = a + b

把+操作定义成两个表求并集合。

算数运算的metamethods有 __add,__sub,__div,__unm(负),__pow,__concat(连接)等。

关系运算的metamethods有

__eq,__lt(小于),__le(小于等于)

库定义的metamethods

__tostring等

表相关的metamethods

__index(非常重要,访问表中不存在的域时触发)

mt.__index = function (table,key)
    return xxx — table[key]不存在时 可以根据t和key返回一个值
end

有点类似于javascript里的原型prototype的概念。我们也可以直接将__index方法设为一个table,当找不到时,会去这个table里找。

__newindex,对于不存在的域进行赋值时触发


环境 packages:

lua的全局变量都存放在一个全局变量_G中。_G._G等于_G。

实现package

把所有方法放在一个表中,互相调用也需要加前缀,最后return表。

CMD={}
function CMD.print(a)
    xxx
end
return CMD


私有成员的实现方法,定义local function,给package的表使用。外部不可直接访问。

CMD={}
local function private_function(a)
    return xxx
end
local function public_function()
    local res = private_function()
end
CMD.print = print()
return CMD

这样private_function就成了CMD的私有成员


require命令不会把相同的包反复加载多次。所以不能local x = require “x”,然后当做一个对象来使用。这是不行的,因为会保留以前操作的状态等等。

一般把一个包的代码放在一个文件中,文件名与package的名字相同。也可以重命名,我们使用_REQUIREDNAME来重命名。

local P = {} -- package 
if _REQUIREDNAME == nil then
    complex = P
else
   _G[_REQUIREDNAME] = P
end

如果没有_REQUIREDNAME没有定义,则用complex作为package。否则用_REQUIREDNAME来注册自己。

还没搞明白上面具体是怎么用的。

使用全局表方式实现package。

local P = {}
complex = P
setfenv(1, P) — setfenv设置函数当前的环境

这里将P设为整个环境,共享所有全局变量。此后生命的所有函数都视为P中的,不需要加前缀。但是同时也无法访问其他环境中得内容了。需要通过其他方式来解决。比如元表继承。

local P = {} -- package setmetatable(P, {__index = _G}) setfenv(1, P) 


附(从Lua5.3中文参考手册上copy下来的元方法):

  • "add": + 操作。 如果任何不是数字的值(包括不能转换为数字的字符串)做加法, Lua 就会尝试调用元方法。 首先、Lua 检查第一个操作数(即使它是合法的), 如果这个操作数没有为 "__add" 事件定义元方法, Lua 就会接着检查第二个操作数。 一旦 Lua 找到了元方法, 它将把两个操作数作为参数传入元方法, 元方法的结果(调整为单个值)作为这个操作的结果。 如果找不到元方法,将抛出一个错误。

  • "sub": - 操作。 行为和 "add" 操作类似。

  • "mul": * 操作。 行为和 "add" 操作类似。

  • "div": / 操作。 行为和 "add" 操作类似。

  • "mod": % 操作。 行为和 "add" 操作类似。

  • "pow": ^ (次方)操作。 行为和 "add" 操作类似。

  • "unm": - (取负)操作。 行为和 "add" 操作类似。

  • "idiv": // (向下取整除法)操作。 行为和 "add" 操作类似。

  • "band": & (按位与)操作。 行为和 "add" 操作类似, 不同的是 Lua 会在任何一个操作数无法转换为整数时尝试取元方法。

  • "bor": | (按位或)操作。 行为和 "band" 操作类似。

  • "bxor": ~ (按位异或)操作。 行为和 "band" 操作类似。

  • "bnot": ~ (按位非)操作。 行为和 "band" 操作类似。

  • "shl": << (左移)操作。 行为和 "band" 操作类似。

  • "shr": >> (右移)操作。 行为和 "band" 操作类似。

  • "concat": .. (连接)操作。 行为和 "add" 操作类似, 不同的是 Lua 在任何操作数即不是一个字符串 也不是数字(数字总能转换为对应的字符串)的情况下尝试元方法。

  • "len": # (取长度)操作。 如果对象不是字符串,Lua 会尝试它的元方法。 如果有元方法,则调用它并将对象以参数形式传入, 而返回值(被调整为单个)则作为结果。 如果对象是一张表且没有元方法, Lua 使用表的取长度操作。 其它情况,均抛出错误。

  • "eq": == (等于)操作。 和 "add" 操作行为类似, 不同的是 Lua 仅在两个值都是表或都是完全用户数据 且它们不是同一个对象时才尝试元方法。 调用的结果总会被转换为布尔量。

  • "lt": < (小于)操作。 和 "add" 操作行为类似, 不同的是 Lua 仅在两个值不全为整数也不全为字符串时才尝试元方法。 调用的结果总会被转换为布尔量。

  • "le": <= (小于等于)操作。 和其它操作不同, 小于等于操作可能用到两个不同的事件。 首先,像 "lt" 操作的行为那样,Lua 在两个操作数中查找 "__le" 元方法。 如果一个元方法都找不到,就会再次查找 "__lt" 事件, 它会假设 a <= b 等价于 not (b < a)。 而其它比较操作符类似,其结果会被转换为布尔量。

  • "index": 索引 table[key]。 当 table 不是表或是表 table 中不存在 key 这个键时,这个事件被触发。 此时,会读出 table 相应的元方法。

  • 尽管名字取成这样, 这个事件的元方法其实可以是一个函数也可以是一张表。 如果它是一个函数,则以 table 和 key 作为参数调用它。 如果它是一张表,最终的结果就是以key 取索引这张表的结果。 (这个索引过程是走常规的流程,而不是直接索引, 所以这次索引有可能引发另一次元方法。)

  • "newindex": 索引赋值 table[key] = value 。 和索引事件类似,它发生在 table 不是表或是表 table 中不存在 key 这个键的时候。 此时,会读出 table 相应的元方法。

  • 同索引过程那样, 这个事件的元方法即可以是函数,也可以是一张表。 如果是一个函数, 则以 table、 key、以及 value 为参数传入。 如果是一张表, Lua 对这张表做索引赋值操作。 (这个索引过程是走常规的流程,而不是直接索引赋值, 所以这次索引赋值有可能引发另一次元方法。)

  • 一旦有了 "newindex" 元方法, Lua 就不再做最初的赋值操作。 (如果有必要,在元方法内部可以调用 rawset 来做赋值。)

  • "call": 函数调用操作 func(args)。 当 Lua 尝试调用一个非函数的值的时候会触发这个事件 (即 func 不是一个函数)。 查找 func 的元方法, 如果找得到,就调用这个元方法, func 作为第一个参数传入,原来调用的参数(args)后依次排在后面。


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