lua中的弱引用

Lua是具備自動內存管理的我們只管創建對象,無須刪除對象(當然,對於不要的對象你需要設置一下nil值),Lua會自動刪除那些被認爲是垃圾的對象。問題就出現在,什麼對象纔是垃圾對象,有些時候,我們很清楚某個對象是垃圾,但是,Lua卻無法發現。

例子:

t = {};
   
-- 使用一個table作爲t的key值
key1 = {name = "key1"};
t[key1] = 1;
key1 = nil;
-- 又使用一個table作爲t的key值
key2 = {name = "key2"};
t[key2] = 1;
key2 = nil;
   
-- 強制進行一次垃圾收集
collectgarbage();
   
for key, value in pairs(t) do
    print(key.name .. ":" .. value);
end

首先以一個table,叫做t。然後創建一個新的table——key1,這個key1作爲t的key值,給t新增了一個字段,賦值爲1。同樣的,key2也作爲t的一個key值。接着,調用了collectgarbage函數,可以不管它,我們只要知道,它會讓lua進行一次垃圾回收。最後輸出t的所有字段,輸出結果如下:

[LUA-print] key1:1
[LUA-print] key2:1

雖然我們在給t賦值之後,key1和key2都賦值爲nil了。但是,已經添加到table中的key值是不會因此而被當做垃圾的。換句話說,key1本身已經是nil值,但它曾經所指向的內容依然存放在t中。key2也是一樣的情況。所以我們最後還是能輸出key1和key2的name字段。



2.弱引用table

舉例的只是正常情況,那麼,如果我們把某個table作爲另一個table的key值後,希望當table設爲nil值時,另一個table的那一條字段也被刪除。

應該如何實現?

這時候就要用到弱引用table了,弱引用table的實現也是利用了元表。

 t = {};
   
-- 給t設置一個元表,增加__mode元方法,賦值爲“k”
setmetatable(t, {__mode = "k"});
   
-- 使用一個table作爲t的key值
key1 = {name = "key1"};
t[key1] = 1;
key1 = nil;
   
-- 又使用一個table作爲t的key值
key2 = {name = "key2"};
t[key2] = 1;
key2 = nil;
   
-- 強制進行一次垃圾收集
collectgarbage();
   
for key, value in pairs(t) do
    print(key.name .. ":" .. value);
end

留意,在t被創建後,立刻給它設置了元表,元表裏有一個__mode字段,賦值爲”k”字符串。

如果這個時候大家運行代碼,會發現什麼都沒有輸出,因爲,t的所有字段都不存在了。

這就是弱引用table的其中一種,給table添加__mode元方法,如果這個元方法的值包含了字符串”k”,就代表這個table的key都是弱引用的。

一旦其他地方對於key值的引用取消了(設置爲nil),那麼,這個table裏的這個字段也會被刪除。
 
通俗地說,因爲t的key被設置爲弱引用,所以,執行t[key1] = 1後,t中確實存在這個字段。

隨後,又執行了key1 = nil,此時,除了t本身以外,就沒有任何地方對key1保持引用,所以t的key1字段也會被刪除。




3.三種形式的弱引用

對於弱引用table,其實有三種形式:

1)key值弱引用,也就是剛剛說到的情況,只要其他地方沒有對key值引用,那麼,table自身的這個字段也會被刪除。設置方法:setmetatable(t, {__mode = “k”});
2)value值弱引用,情況類似,只要其他地方沒有對value值引用,那麼,table的這個value所在的字段也會被刪除。設置方法:setmetatable(t, {__mode = “v”});
3)key和value弱引用,規則一樣,但是key和value都同時生效,任意一個起作用時都會導致table的字段被刪除。設置方法:setmetatable(t, {__mode = “kv”});
 
當然,這裏所說的被刪除,是指在Lua執行垃圾回收的時候,並不一定是立刻生效的。
我們剛剛只是爲了測試,而強制執行了垃圾回收。

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