一、Lua 元表(Metatable)
在 Lua table 中我們可以訪問對應的 key 來得到 value 值，但是卻無法對兩個 table 進行操作(比如相加)。
因此 Lua 提供了元表(Metatable)，允許我們改變 table 的行為，每個行為關聯了對應的元方法。
例如，使用元表我們可以定義 Lua 如何計算兩個 table 的相加操作 a+b。
當 Lua 試圖對兩個表進行相加時，先檢查兩者之一是否有元表，之后檢查是否有一個叫?__add?的字段，若找到，則調用對應的值。?__add?等即時字段，其對應的值（往往是一個函數或是 table）就是"元方法"。
有兩個很重要的函數來處理元表：
- setmetatable(table,metatable):?對指定 table 設置元表(metatable)，如果元表(metatable)中存在 __metatable 鍵值，setmetatable 會失敗。
- getmetatable(table):?返回對象的元表(metatable)。
以下實例演示了如何對指定的表設置元表：
mytable = {} ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?-- 普通表
mymetatable = {} ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?-- 元表
setmetatable(mytable,mymetatable) ? ? -- 把 mymetatable 設為 mytable 的元表可以簡寫成：
mytable = setmetatable({},{})
getmetatable(mytable) -- 這會返回 mymetatable
二、__index 元方法
這是 metatable 最常用的鍵。
當你通過鍵來訪問 table 的時候，如果這個鍵沒有值，那么Lua就會尋找該table的metatable（假定有metatable）中的__index 鍵。如果__index包含一個表格，Lua會在表格中查找相應的鍵。
我們可以在使用 lua 命令進入交互模式查看：
$ lua
Lua 5.3.0 ?Copyright (C) 1994-2015 Lua.org, PUC-Rio
> other = { foo = 3 }
> t = setmetatable({}, { __index = other })
> t.foo
3
> t.bar
nil如果__index包含一個函數的話，Lua就會調用那個函數，table和鍵會作為參數傳遞給函數。
__index 元方法查看表中元素是否存在，如果不存在，返回結果為 nil；如果存在則由 __index 返回結果。
mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, {__index = function(mytable, key)if key == "key2" thenreturn "metatablevalue"elsereturn nilendend
})print(mytable.key1,mytable.key2)value1????metatablevalue
實例解析：
-
mytable 表賦值為?{key1 = "value1"}。
-
mytable 設置了元表，元方法為 __index。
-
在mytable表中查找 key1，如果找到，返回該元素，找不到則繼續。
-
在mytable表中查找 key2，如果找到，返回 metatablevalue，找不到則繼續。
-
判斷元表有沒有__index方法，如果__index方法是一個函數，則調用該函數。
-
元方法中查看是否傳入 "key2" 鍵的參數（mytable.key2已設置），如果傳入 "key2" 參數返回 "metatablevalue"，否則返回 mytable 對應的鍵值。
我們可以將以上代碼簡單寫成：
mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, { __index = { key2 = "metatablevalue" } })
print(mytable.key1,mytable.key2)總結
Lua 查找一個表元素時的規則，其實就是如下 3 個步驟:
- 1.在表中查找，如果找到，返回該元素，找不到則繼續
- 2.判斷該表是否有元表，如果沒有元表，返回 nil，有元表則繼續。
- 3.判斷元表有沒有 __index 方法，如果 __index 方法為 nil，則返回 nil；如果 __index 方法是一個表，則重復 1、2、3；如果 __index 方法是一個函數，則返回該函數的返回值。
三、__newindex 元方法
__newindex 元方法用來對表更新，__index則用來對表訪問 。
當你給表的一個缺少的索引賦值，解釋器就會查找__newindex 元方法：如果存在則調用這個函數而不進行賦值操作。
以下實例演示了 __newindex 元方法的應用：
mymetatable = {}
mytable = setmetatable({key1 = "value1"}, { __newindex = mymetatable })print(mytable.key1)mytable.newkey = "新值2"
print(mytable.newkey,mymetatable.newkey)mytable.key1 = "新值1"
print(mytable.key1,mymetatable.key1)value1
nil????新值2
新值1????nil
以上實例中表設置了元方法 __newindex，在對新索引鍵（newkey）賦值時（mytable.newkey = "新值2"），會調用元方法，而不進行賦值。而如果對已存在的索引鍵（key1），則會進行賦值，而不調用元方法 __newindex。
四、為表添加操作符
以下實例演示了兩表相加操作：
-- 計算表中最大值，table.maxn在Lua5.2以上版本中已無法使用
-- 自定義計算表中最大鍵值函數 table_maxn，即返回表最大鍵值
function table_maxn(t)local mn = 0for k, v in pairs(t) doif mn < k thenmn = kendendreturn mn
end-- 兩表相加操作
mytable = setmetatable({ 1, 2, 3 }, {__add = function(mytable, newtable)for i = 1, table_maxn(newtable) dotable.insert(mytable, table_maxn(mytable)+1,newtable[i])endreturn mytableend
})secondtable = {4,5,6}mytable = mytable + secondtablefor k,v in ipairs(mytable) do
print(k,v)
end1????1
2????2
3????3
4????4
5????5
6????6
__add 鍵包含在元表中，并進行相加操作。 表中對應的操作列表如下：(注意：__是兩個下劃線)
| 模式 | 描述 |
|---|---|
| __add | 對應的運算符 '+'. |
| __sub | 對應的運算符 '-'. |
| __mul | 對應的運算符 '*'. |
| __div | 對應的運算符 '/'. |
| __mod | 對應的運算符 '%'. |
| __unm | 對應的運算符 '-'. |
| __concat | 對應的運算符 '..'. |
| __eq | 對應的運算符 '=='. |
| __lt | 對應的運算符 '<'. |
| __le | 對應的運算符 '<='. |
五、__call元方法
__call 元方法在 Lua 調用一個值時調用。以下實例演示了計算表中元素的和：
-- 計算表中最大值，table.maxn在Lua5.2以上版本中已無法使用
-- 自定義計算表中最大鍵值函數 table_maxn，即計算表的元素個數
function table_maxn(t)local mn = 0for k, v in pairs(t) doif mn < k thenmn = kendendreturn mn
end-- 定義元方法__call
mytable = setmetatable({10}, {__call = function(mytable, newtable)sum = 0for i = 1, table_maxn(mytable) dosum = sum + mytable[i]endfor i = 1, table_maxn(newtable) dosum = sum + newtable[i]endreturn sumend
})
newtable = {10,20,30}
print(mytable(newtable))六、__tostring 元方法
__tostring 元方法用于修改表的輸出行為。以下實例我們自定義了表的輸出內容：
mytable = setmetatable({ 10, 20, 30 }, {__tostring = function(mytable)sum = 0for k, v in pairs(mytable) dosum = sum + vendreturn "表所有元素的和為 " .. sumend
})
print(mytable)表所有元素的和為 60
真看不懂一點
