lua中__index和__newindex的使用

Posted 2023-05-08

参考技术A 很多人都知道lua中_index用于查询，_newindex用于更新，但是应用起来还是很模糊，我在这针对这做了个详细的讲解。

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。
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)。
__index 元方法
这是 metatable 最常用的键。
当你通过键来访问 table 的时候，如果这个键没有值，那么Lua就会寻找该table的metatable（假定有metatable）中的__index 键。如果__index包含一个表，Lua会在表格中查找相应的键。

Lua查找一个表元素时的规则，其实就是如下3个步骤:
1.在表中查找，如果找到，返回该元素，找不到则继续
2.判断该表是否有元表，如果没有元表，返回nil，有元表则继续。
3.判断元表有没有__index方法，如果__index方法为nil，则返回nil；如果__index方法是一个表，则重复1、2、3；如果__index方法是一个函数，则返回该函数的返回值。
__newindex 元方法
__newindex 元方法用来对表更新，__index则用来对表访问 。
当你给表的一个缺少的索引赋值，解释器就会查找__newindex 元方法：如果存在则调用这个函数而不进行赋值操作。
__call 元方法
__call 元方法在 Lua 调用一个值时调用。
__tostring 元方法
__tostring 元方法用于修改表的输出行为。

下面我们来看些具体的例子：

tableA中查找到了属性，直接赋值

这里把tableB设置成tableA的元表，tableA赋值run()方法和age属性，我们知道tableA中本来是不存在run()的，去查找tableA的__index属性，发现没有，这时候就会去tableA的元表中查询，tableA有元表且元表中存在属性或方法，则直接赋值。

我们接着例1来看，我们发现tableA有元表tableB，且tableB中不存在属性，去元表查找__index，__index是个本身是个表，也可以赋值，打印发现赋值成功。

当tableA中存在有__index，且__index是个表，表中已有赋值属性，可以赋值。
这时候不管tableA有没有元表，且自身或元表内是否有__newindex，都不影响赋值。

赋值操作有打印，因为tableA有元表tableB，且元表tableB有__newindex，检测到元表中有__newindex，__newindex又是个function的话，直接调用方法。

tableA.run()和tableA.age报错，是因为tableA本身没有这两个属性，赋值的时候因为__newindex是function，所以赋值不成功，元表tableB中又没有__index，所以是找不到属性的，调用就会报错。

注意：虽然tableB作为tableA的元表，有age属性，但是没有__index，是取不到的。仔细琢磨下

这例子中我们在tableB改了__index = people，这时候我们调用的时候，能够在元表中找到，但赋值的时候因为__newindex是function，其实没有赋值成功，所以属性值还是之前的。

__newindex是个表，这个时候赋值，是给other这个表赋值，跟tableA没关系了

对lua中__newindex的理解

阅读了文章后用流程图来总结一下

 

 

__newindex的规则：

a.如果__newindex是一个函数，则在给table不存在的字段赋值时，会调用这个函数。
b.如果__newindex是一个table，则在给table不存在的字段赋值时，会直接给__newindex的table赋值。

应用：

1.__newindex是一个function时，可用来控制一个表中不存在的字段的赋值行为，例如当不希望子类覆盖父类方法或者修改父类成员时，可以对子类__newindex进行修改。

2.保护__index里面的元素不被修改，让其只读

...后续补充