Lua元表示例：__index和__newindex

元表里面有元方法
设置元表的方法：

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)	--元表里面有__index元方法
	return prototype[key]
end

-- 构造函数
function new(o)
	setmetatable(o, metatable)
	return o
end

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

w没有width这个字段，但是有一个带有__index方法的元表，于是Lua会将w和width一起传入__index方法

当元方法是函数，Lua会以表和不存在的键作为参数调用该函数。

当元方法是一个表，Lua会访问这个表。也就是说，将4到6行替换成：

metatable.__index = prototype

可以得到相同的结果。

当元方法是一个函数，开销会比表更昂贵，但是更灵活，例如可以通过函数实现多继承、缓存等特性。

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__newindex元方法

__index用于表的查询
__newindex用于表的更新

对表中不存在的键赋值，Lua会查找__newindex元方法，如果该原方法是一个函数，则调用它，不赋值。如果该方法是一个表，则在此表赋值，而不是在原始的表中赋值。

组合使用这两种元方法，可以实现只读的表、具有默认值的表、继承。

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应用1：具有默认值的表

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

调用了SetDefaultValue之后，访问tab中不存在的z字段，会先调用其__index元方法，该方法返回0，所以有默认值。

上述写法开销较大，因为这会为每一个表都创建一个新的闭包和一个新的元表。

以下写法能够使得所有的表都使用一个元表：

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

如果担心命名冲突，可以使用唯一的键：

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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参考资料：《Lua程序设计 第四版 Programming in Lua, Fourth Edition》