学习Lua setmetatable Lua 元表

Lua 元表(Metatable)

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。
个人理解,这个相当于其他语言的继承,是把这个类的方法和属性塞进新的表里面。

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。
例如，使用元表我们可以定义Lua如何计算两个table的相加操作a+b。
当Lua试图对两个表进行相加时，先检查两者之一是否有元表，之后检查是否有一个叫"__add"的字段，若找到，则调用对应的值。"__add"等即时字段，其对应的值（往往是一个函数或是table）就是"元方法"。
有两个很重要的函数来处理元表：

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)。

以下实例演示了如何对指定的表设置元表：

__index参考示例

local a1 = { 20, 1, key1 = "hello_a1", key2 = "world_a1", lang = "lua" }
print("the table a1:")
for _, v in pairs(a1) do
	print(v)
end

--[输出结果]
--the table a1:
--20
--1
--hello_a1
--world_a1
--lua


local a2 = {
	key1 = "hello_a2",
	key2 = "world_a2"
}

print("the old table a2:")
for _, v in pairs(a2) do
	print(v)
end

--[输出结果]
--the table a2:
--hello_a2
--world_a2


print("a2的metatable:", getmetatable(a2))
print("language:", a2["lang"])

--[输出结果]
--a2的metatable:    nil
--language:    nil


-- 关注函数及__index
setmetatable(a2, { __index = a1 })

print("the new table a2:")
for _, v in pairs(a2) do
	print(v)
end

--[输出结果]
--the new table a2:
--hello_a2
--world_a2


print("language:", a2["lang"])

--[输出结果]
--language:    lua


print("a2数组第一个元素:", a2[1])
print("a2的metatable:", getmetatable(a2))

--[输出结果]
--a2数组第一个元素:    20
--a2的metatable:    table:0x5A8E6888

大家可以参考lua手册，metatable是被译作元表，Lua 中的每个值都可以用一个 metatable。这个 metatable 就是一个原始的 Lua table ，它用来定义原始值在特定操作下的行为。

一个 metatable 可以控制一个对象做数学运算操作、比较操作、连接操作、取长度操作、取下标操作时的行为，metatable 中还可以定义一个函数，让 userdata 作垃圾收集时调用它。对于这些操作，Lua 都将其关联上一个被称作事件的指定健。当 Lua 需要对一个值发起这些操作中的一个时，它会去检查值中 metatable 中是否有对应事件。如果有的话，键名对应的值（元方法）将控制 Lua 怎样做这个操作。

连接符对应的操作

metatable通过其包含的函数来给所挂接的table定义一些特殊的操作，包括:

__unm: 定义负操作, 即: -table的含义
__tostring: 定义当table作为tostring()函式之参数被呼叫时的行为(例如: print(table)时将呼叫tostring(table)作为输出结果)
__index: 定义当table中不存在的key值被试图获取时的行为
__newindex: 定义在table中产生新key值时的行为

模式	对应操作符	描述
__add	对应的运算符 '+'	定义所挂接table的加法操作
__sub	对应的运算符 '-'	定义减法操作
__mul	对应的运算符 '*'	定义乘法操作
__div	对应的运算符 '/'	定义除法操作
__mod	对应的运算符 '%'	...
__unm	对应的运算符 '-'(负)	定义负操作, 即: -table的含义
__concat	对应的运算符 '..'	定义连接操作(".."运算符)
__eq	对应的运算符 '=='	..
__lt	对应的运算符 '<'
__le	对应的运算符 '<='

__tostring参考示例

local table1 = {10, 20, 30}

local table2 = {}
table2.__tostring = function(myTable)
	local sum = 0
	for _, v in pairs(myTable) do
		sum = sum + v
	end
	return ("表元素之和=" .. sum)
end

setmetatable(table1, table2)
print(table1)

--[输出结果]
--表元素之和=60

参考资料及推荐阅读

http://www.runoob.com/lua/lua-metatables.html
http://blog.csdn.net/eckelwei/article/details/9299899
http://www.cnblogs.com/JimLy-BUG/p/5364281.html