chapter 13_1 算术类的元方法

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了chapter 13_1 算术类的元方法相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

  假设用table来表示集合,用function去计算集合的交集、并集。

为了保持名称空间的整齐,将这些函数存入一个名为Set的table中。

现在,假设用“+”来计算两个集合的并集,那么就要让所有用于表示集合的table共享一个元表。

并且在该元表中定义如何执行一个加法操作。

local mt = {}     --集合的元表
function Set.new(l)
    local set = {}
    setmetatable(set,mt)
    for _,v in ipairs(l) do set[v] = true end
    return set
end

在此后,用Set.new创建的集合都具有一个相同的元表:

s1 = Set.new{10,20,30,50}
s2 = Set.new{30,1}
print(getmetatable(s1))            -->table:00672B60
print(getmetatable(s2))            -->table:00672B60

最后将元方法加入到元表中:

mt.__add = Set.union

元方法就是一个函数:

Set = {}
function Set.union(a,b)         --并集
    local res = Set.new{}
    for k in pairs(a) do res[k] = true end
    for k in pairs(b) do res[k] = true end
    return res
end

function Set.intersection(a,b) --交集
    local res = Set.new{}
    for k in pairs(a) do
        res[k] = b[k]
    end
    return res
end

为了帮助检查此示例,还定义了一个用于打印集合的函数:

function Set.tostring(set)
    local l  = {}        --用于存放集合中所有元素的列表
    for e in pairs(set) do    
        l[#l + 1] = e
    end
    return "{" .. table.concat(l,", ") .. "}"
end

function Set.print(s)
    print(Set.tostring(s))
end

此后,只要Lua试图将两个集合相加,就会调用Set.union函数,并将两个操作数作为参数传入。可以使用加号来求集合的并集:

s3 = s1 + s2
Set.print(s3)   --> {1, 10, 20 ,30 ,50}

类似还可以用乘号来求集合的交集:

mt.__mul = Set.intersection
Set.print((s1+s2) * s1)        -->{10, 20, 30 ,50}

在元表中,每种算术操作符都有对应的字段名。除了上面的__add和 __mul外,还有__sub,__div、__unm(相反数)、__mod(取模)和__pow(乘幂)。

此外,还可以定义__concat字段,用于描述连接操作符的行为。

然而,当一个表达式中混合了具有不同元表的值时,例如:

s = Set.new{1,2,3}
s = s + 8

Lua会按照下面步奏去找元表:

如果第一个值有元表,并且元表中有__add字段,那么Lua就以这个字段为元方法,而与第二个值无关;

反之,如果第二个值有元表并包含__add字段,Lua就以它为元方法;

如果两个都没有元方法,Lua就引发一个错误。

Lua可以包含这些混合类型,但实际需要注意如果执行了s = s + 8,那么在Set.union内部就会发生错误。

bad argument #1 to "pairs" (table expected , got number)

如果想要得到更清晰的错误消息,则必须在实际操作前显式地检查操作数的类型:

function Set.union(a,b)
  if getmetatable(a) ~= mt  or  getmetatable(b) ~= mt then
    error("attempt to ‘add‘ a set with a non-set value",2)
  end
  <as before>

注意,error的第二个参数用于指示哪个函数调用造成了该错误消息。

以上内容来自:《Lua程序设计第二版》和《Programming in Lua  third edition 》

以上是关于chapter 13_1 算术类的元方法的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

求Lua 的元表的算术类的元方法例子(加、减、乘、除等等) ,详细的例子

Chapter3_操作符_算术操作符

从它的元类python引用一个类的实例

面向对象chapter1

Chapter_4_JAVA作业

Chapter5_初始化与清理_成员初始化