Lua元表示例：__index和__newindex

元表裏面有元方法
設置元表的方法：

setmetatable(tab, metatable

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__index元方法

prototype = {x = 0, y = 0, width = 100, height = 100}

local metatable = {}  -- 元表
metatable.__index = function(_, key)	--元表裏面有__index元方法
	return prototype[key]
end

-- 構造函數
function new(o)
	setmetatable(o, metatable)
	return o
end

w = new{x=10, y=20}
print(w.width)

w沒有width這個字段，但是有一個帶有__index方法的元表，於是Lua會將w和width一起傳入__index方法

當元方法是函數，Lua會以表和不存在的鍵作爲參數調用該函數。

當元方法是一個表，Lua會訪問這個表。也就是說，將4到6行替換成：

metatable.__index = prototype

可以得到相同的結果。

當元方法是一個函數，開銷會比表更昂貴，但是更靈活，例如可以通過函數實現多繼承、緩存等特性。

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__newindex元方法

__index用於表的查詢
__newindex用於表的更新

對錶中不存在的鍵賦值，Lua會查找__newindex元方法，如果該原方法是一個函數，則調用它，不賦值。如果該方法是一個表，則在此表賦值，而不是在原始的表中賦值。

組合使用這兩種元方法，可以實現只讀的表、具有默認值的表、繼承。

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應用1：具有默認值的表

function SetDefaultValue(t, d)
	local metatable = {__index = function() return d end}
	setmetatable(t, metatable)
end

tab = {x=10, y=20}
print(tab.x, tab.z) -- 10 nil

SetDefaultValue(tab, 0)
print(tab.x, tab.z) -- 10 0

調用了SetDefaultValue之後，訪問tab中不存在的z字段，會先調用其__index元方法，該方法返回0，所以有默認值。

上述寫法開銷較大，因爲這會爲每一個表都創建一個新的閉包和一個新的元表。

以下寫法能夠使得所有的表都使用一個元表：

local metatable = {__index = function (t) return t.xxx end}
function SetDefaultValue(t, d)
	t.xxx = d
	setmetatable(t, metatable)
end

tab = {x=10, y=20}
print(tab.x, tab.z) -- 10 nil

SetDefaultValue(tab, 0)
print(tab.x, tab.z) -- 10 0

如果擔心命名衝突，可以使用唯一的鍵：

local key = {}

local metatable = {__index = function (t) return t[key] end}
function SetDefaultValue(t, d)
	t[key] = d
	setmetatable(t, metatable)
end

tab = {x=10, y=20}
print(tab.x, tab.z) -- 10 nil

SetDefaultValue(tab, 0)
print(tab.x, tab.z) -- 10 0

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參考資料：《Lua程序設計 第四版 Programming in Lua, Fourth Edition》