Lua查找表元素过程(元表、__index方法是如何工作的)

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Lua表类似HashMap#

Lua的表本质其实是个类似HashMap的东西,其元素是很多的Key-Value对,如果尝试访问了一个表中并不存在的元素时,就会触发Lua的一套查找机制,也是凭借这个机制来模拟了类似“继承”的行为

举例说明:

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local tempTable = {} tempTable.memberB = "test" print(tempTable.memberA) --这里试图打印tempTable并不存在的成员memberA print(tempTable.memberB) --[[ nil test ]]

输出为nil的原因很简单,tempTable中并没有memberA这个成员,这符合我们平时对HashMap的认知。但对于Lua表,如果tempTable有元表,情况就不同了。

什么是元表:#

元表像是一个“操作指南”,里面包含了一系列操作的解决方案,例如__index方法就是定义了这个表在索引失败的情况下该怎么办。

Copy
local tempTable = {} tempTable.memberB = "test" ---__index定义了当key查找不到的行为 setmetatable(tempTable, { __index = function() return "not find" end }) print(tempTable.memberA) print(tempTable.memberB) --[[ not find test ]]

__index元方法:#

很多人对此都有误解,这个误解是:如果A的元表是B,那么如果访问了一个A中不存在的成员,就会访问查找B中有没有这个成员。而这个理解是完全错误的,实际上,即使将A的元表设置为B,而且B中也确实有这个成员,返回结果仍然会是nil,原因就是B的__index元方法没有赋值。别忘了我们之前说过的:“元表是一个操作指南”,定义了元表,只是有了操作指南,但不应该在操作指南里面去查找元素,而__index方法则是“操作指南”的“索引失败时该怎么办”。这么说有点绕。所以:

举个栗子:)

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father = { house=1 } son = { car=1 } setmetatable(son, father) --把son的metatable设置为father print(son.house)

输出的结果是nil。

但如果把代码改为

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father = { house=1 } father.__index = father -- 把father的index方法指向自己 son = { car=1 } setmetatable(son, father) print(son.house)

输出的结果为1,符合预期

__index元方法的含义#

这样一来,结合上例,来解释__index元方法的含义:

在上述例子中,访问son.house时,son中没有house这个成员,但Lua接着发现son有元表father,

注意:此时,Lua并不是直接在father中找名为house的成员,而是调用father的__index方法,如果__index方法为nil,则返回nil,如果是一个表(上例中father的__index方法等于自己,就是这种情况),那么就到__index方法所指的这个表中查找名为house的成员,于是,最终找到了house成员。

注:__index方法除了可以是一个表,还可以是一个函数,如果是一个函数,__index方法被调用时将返回该函数的返回值。

Copy
father.__index = function() return "i am function" end

当father的元方法被定义为一个函数时,上面例子调用son.house,就会输出函数的返回值:"i am function"

Lua查找一个表元素的3个步骤#

到这里,总结一下Lua查找一个表元素时的规则,其实就是如下3个步骤:

1.在表中查找,如果找到,返回该元素,找不到则继续

2.判断该表是否有元表(操作指南),如果没有元表,返回nil,有元表则继续

3.判断元表(操作指南)中有没有关于索引失败的指南(即__index方法),如果没有(即__index方法为nil),则返回nil;如果__index方法是一个表,则重复1、2、3;如果__index方法是一个函数,则返回该函数的返回值

本文示例代码:https://github.com/zhaoqingqing/blog_samplecode/tree/master/lua_scripts/metatable

本文转载自寰子 https://blog.csdn.net/xocoder/article/details/9028347 ,自己实现了一遍加深理解

作者:赵青青   一名在【网易游戏】做游戏开发的程序员,擅长Unity3D,游戏开发,.NET等领域。
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