Lua查找表元素過程(元表、__index方法是如何工作的)

Lua的表本質其實是個類似HashMap的東西,其元素是很多的Key-Value對,如果嘗試訪問了一個表中並不存在的元素時,就會觸發Lua的一套查找機制,也是憑藉這個機制來模擬了類似“類”的行爲


舉例說明:

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  1. tempTable = {}  
  2. print(tempTable.memberA) --這裏試圖打印tempTable並不存在的成員memberA  
執行結果:nil
輸出爲nil的原因很簡單,tempTable中並沒有memberA這個成員,這符合我們平時對HashMap的認知。但對於Lua表,如果tempTable有元表,情況就不同了。


什麼是元表:
元表像是一個“操作指南”,裏面包含了一系列操作的解決方案,例如__index方法就是定義了這個表在索引失敗的情況下該怎麼辦。


__index元方法:
很多人對此都有誤解,這個誤解是:如果A的元表是B,那麼如果訪問了一個A中不存在的成員,就會訪問查找B中有沒有這個成員。而這個理解是完全錯誤的,實際上,即使將A的元表設置爲B,而且B中也確實有這個成員,返回結果仍然會是nil,原因就是B的__index元方法沒有賦值。別忘了我們之前說過的:“元表是一個操作指南”,定義了元表,只是有了操作指南,但不應該在操作指南里面去查找元素,而__index方法則是“操作指南”的“索引失敗時該怎麼辦”。這麼說有點繞。所以:


舉個栗子:)

[plain] view plain copy
  1. father = {  
  2.     house=1  
  3. }  
  4. son = {  
  5.     car=1  
  6. }  
  7. setmetatable(son, father) --把son的metatable設置爲father  
  8. print(son.house)  
輸出的結果是nil,但如果把代碼改爲
[plain] view plain copy
  1. father = {  
  2.     house=1  
  3. }  
  4. father.__index = father -- 把father的__index方法指向自己  
  5. son = {  
  6.     car=1  
  7. }  
  8. setmetatable(son, father)  
  9. print(son.house)  

輸出的結果爲1,符合預期


這樣一來,結合上例,來解釋__index元方法的含義:

在上述例子中,訪問son.house時,son中沒有house這個成員,但Lua接着發現son有元表father,注意:此時,Lua並不是直接在father中找名爲house的成員,而是調用father的__index方法,如果__index方法爲nil,則返回nil,如果是一個表(上例中father的__index方法等於自己,就是這種情況),那麼就到__index方法所指的這個表中查找名爲house的成員,於是,最終找到了house成員。
注:__index方法除了可以是一個表,還可以是一個函數,如果是一個函數,__index方法被調用時將返回該函數的返回值。


到這裏,總結一下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(操作指南),如果沒有元表,返回nil,有元表則繼續

3.判斷元表(操作指南)中有沒有關於索引失敗的指南(即__index方法),如果沒有(即__index方法爲nil),則返回nil;如果__index方法是一個表,則重複1、2、3;如果__index方法是一個函數,則返回該函數的返回值

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