OpenResty学习笔记（七） lua高阶之元表

接下来我们开始学习lua的高阶知识，元表（metatable)。
在 Lua 5.1 语言中，元表 (metatable) 的表现行为类似于 C++ 语言中的操作符重载，例如我们可以重载 “__add” 元方法 (metamethod) ，来计算两个 Lua 数组的并集；或者重载 “__index” 方法，来定义我们自己的 Hash 函数。Lua 提供了两个十分重要的用来处理元表的方法，如下：

setmetatable(table, metatable)：此方法用于为一个表设置元表。getmetatable(table)：此方法用于获取表的元表对象。

来看例子：

local set1 = {10, 20, 30}   -- 集合local set2 = {20, 40, 50}   -- 集合local set3 = {60, 70, 80}   -- 集合-- 将用于重载__add的函数，注意第一个参数是selflocal union = function (self, another)    local set = {}    local result = {}    -- 利用数组来确保集合的互异性    for i, j in pairs(self) do set[j] = true end    for i, j in pairs(another) do set[j] = true end    -- 加入结果集合    for i, j in pairs(set) do table.insert(result, i) end    table.sort(result)    return resultendsetmetatable(set1, {__add = union}) -- 重载 set1 表的 __add 元方法local set4 = set1 + set2for i, j in pairs(set4) do    io.write(j.." ")               -->output：10 20 30 40 50endsetmetatable(set4, {__add = union}) -- 重载 set4 表的 __add 元方法local set5 = set4 + set3print("")for i, j in pairs(set5) do    io.write(j.." ")               -->output：10 20 30 40 50 60 70 80end

这是用union方法重载了set1跟set4的__add（+）方法，这里就有点别扭了，这个重载的方法是跟table绑定在一起的，我只是重载了set1跟set4的__add方法，如果我用set2+set3就会报错，有没有感觉很蛋疼，这跟c++的操作符重载一点也不一样嘛。。。不过由此我们可以看一下程序的执行过程。local union = function (self, another)从这个重载函数的定义上我们就可以看出来，当执行set1+set2时，程序的执行方式其实是set1.union(self,set2)这样调用的，因为self只能指身set1，所以如果你调用set2+set3时因为set2并没有绑定union方法所以就会报错。
类比一下C++的操作符重载：
cout<<”hello”;
a = 4 << 2; //a = 16
我们可以看出’<<’这个符号其实是进行过操作符重载的，当<<前为整形时，它会以位移的运算方式去处理，而当<<前面为一个ostream类的对象时，它会以一个标准的输出流来进行输出。
除了加法可以被重载之外，Lua 提供的所有操作符都可以被重载：

除了操作符之外，如下元方法也可以被重载，下面会依次解释使用方法：

__index 元方法

mytable = {key1 = "value"}local index = function(self, key)    if key == "key2" then        return "metatablevalue"    endendsetmetatable( mytable,   --原始表    {__index = index}    --重载函数)print(mytable.key1,mytable.key2,mytable.key3)output------->value   metatablevalue  nil

关于 __index 元方法，有很多比较高阶的技巧，例如： __index 的元方法不需要非是一个函数，他也可以是一个表。

t = setmetatable({[1] = "hello"}, {__index = {[2] = "world"}})print(t[1], t[2])   -->hello world

第一句代码有点绕，解释一下：先是把 {__index = {}} 作为元表，但 __index 接受一个表，而不是函数，这个表中包含 [2] = “world” 这个键值对。 所以当 t[2] 去在自身的表中找不到时，在 __index 的表中去寻找，然后找到了 [2] = “world” 这个键值对。
__index 元方法还可以实现给表中每一个值赋上默认值；和 __newindex 元方法联合监控对表的读取、修改等比较高阶的功能，待读者自己去开发吧。
__tostring 元方法
与 Java 中的 toString() 函数类似，可以实现自定义的字符串转换。

arr = {1, 2, 3, 4}arr = setmetatable(arr, {__tostring = function (self)    local result = '{'    local sep = ''    for _, i in pairs(self) do        result = result ..sep .. i        sep = ', '    end    result = result .. '}'    return resultend})print(arr)  --> {1, 2, 3, 4}

__call元方法
__call 元方法的功能类似于 C++ 中的仿函数，使得普通的表也可以被调用。

functor = {}function func1(self, arg)  print ("called from", arg)endsetmetatable(functor, {__call = func1})functor("functor")  --> called from functorprint(functor)      --> output：0x00347628 （后面这串数字可能不一样）

__metatable元方法
假如我们想保护我们的对象使其使用者既看不到也不能修改 metatables。我们可以对 metatable 设置了 __metatable 的值， getmetatable 将返回这个域的值， 而调用 setmetatable 将会出错：

Object = setmetatable({}, {__metatable = "You cannot access here"})print(getmetatable(Object)) --> You cannot access heresetmetatable(Object, {})    --> 引发编译器报错