Lua—元表（Metatable)

在下小孙2025-05-11 15:41

原表解析

在 Lua table 中我们可以访问对应的 key 来得到 value 值，但是却无法对两个 table 进行操作(比如相加)。
因此 Lua 提供了元表(Metatable)，允许我们改变 table 的行为，每个行为关联了对应的元方法。

setmetatable(table,metatable): 对指定 table 设置元表(metatable)，如果元表(metatable)中存在 __metatable 键值，setmetatable 会失败。
getmetatable(table): 返回对象的元表(metatable)。

原表的定义

lua 复制代码

mytable={}      --普通表
mymetatable={}  --元表
setmetatable(mytable,mymetatable) --将mymetatable设置为mytable的原表

--可简写如下：
mytable=setmetatable({},{})

getmetatable(mytable) --会返回mytable的元表

原表的应用

1. 变量赋值

解析如下：

lua 复制代码

mymetatable={}
mytable=setmetatable({k1="v1"},{__newindex=mymetatable})

mytable.newkey="v2"
print(mytable.newkey,mymetatable.newkey)
--输出：nil   v2  :普通表中不含"newkey"，会调用元方法

mytable.k1="newV"
print(mytable.k1,mymetatable.k1)
--输出：newV   nil :普通表中含有K1，会进行赋值，不再调用元方法

2.元方法调用函数

lua 复制代码

mytable=setmetatable({k1="v1"},{
    __newindex=function(mytable,k,v)--重写元方法
      rawset(mytable,k,"\""..v.."\"")--rawset绕过原表机制，直接向原表中插入新键值对
      end
    })
  mytable.k1="new v1";
  mytable.k2=3;--由于初始表中不k2，则会向元表中查询元方法
  print(mytable.k1,mytable.k2);
  
  --输出：v1   "3"

3.合并元表

lua 复制代码

function table_max(t)--获取原表最大键
  --用"#"或者table.getn时，若键不连续，只会获取第一段的最大值
  maxk=0;
  for k,v in pairs(t) do
    if type(k)=="number" and k>maxk then
      maxk=k
    end
  end
  return maxk
end

--实现两表合并
mytable=setmetatable({1,2,3},{__add=function(mytable,newtable)
      local mytable_maxk=table_max(mytable)
      for i=1,table_max(newtable) --遍历newtable
        table.insert(mytable,mytable_maxk+i,newtable[i])
        --将newtable中的数据插入到mytable中
      end
      return mytable
    end
  })

newtable={4,5,6}
mytable=mytable+newtable

for k,v in pairs(mytable) do
  print(k.."--"..v)
end

元方法	运算操作
__add	"+"
__sub	"-"
__mul	"*"
__div	"/"
__mod	"%"
__unm	"-"
__concat	"..."
__eq	"=="
__it	"<"
__le	"<="

注："__"两个下划线，__sub对应二元减（两个参数）；__unm对应一元减（只有一个参数）。