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Lua中__index和__newindex实践

时间:2016-03-29 16:17来源:电脑教程学习网 www.etwiki.cn 编辑:admin

这篇博文将通过几个简单的实例演示,巩固对__index和__newindex的理解,同时加深对Lua中元表和元方法的理解,如果对Lua的元表和元方法还不是很熟悉的话,请参考这篇文章:《Lua中的元表与元方法》。

具有默认值的table
我们都知道,table中的任何字段的默认值都是nil,但是通过元表,我们可以很容易的修改这一规定,代码如下:

function setDefault(tb, defaultValue)
local mt = {__index = function () return defaultValue end}
setmetatable(tb, mt)
end

local tb1 = {x = 10, y = 20}
print(tb1.x, tb1.z) --> 10 nil
setDefault(tb1, 100) -->设置默认值
print(tb1.x, tb1.z) --> 10 100 这里打印的就是默认值
可以看到,在代码中,setDefault函数为所有需要默认值的table创建了一个新的元表。如果准备创建很多需要默认值得table,这种方法的开销或许就比较大了。由于在元表中默认值defaultValue是与元方法关联在一起的,所以setDefault无法为所有table都使用同一个元表。如果要让具有不同默认值得table都使用同一个元表,那么就需要将每个元表的默认值存放在table本身中,可以使用一个额外的字段来存储默认值。例如以下代码:

local mt = {__index = function (t) return t.___ end}
function setDefault(tb, defaultValue)
tb.___ = defaultValue -- 非常谢谢hellowei犀利的review。具体请参见评论
setmetatable(tb, mt)
end
上面代码中的“___”是为了防止名字冲突而起的名字;如果这样的话,你还担心名字冲突,确保key在table中的唯一性,只需要创建一个新的table,并用它作为key即可,每一个新创建的table都是一个唯一的地址,比如以下代码:

local key = {} -- 唯一的key
local mt = {__index = function (tb) return tb[key] end}

function setDefault(tb, defaultValue)
tb[key] = defaultValue
setmetatable(tb, mt)
end
记录table的访问
有的时候,一种特定的需求,我们需要记录对一个table的所有访问,不管是查询还是更新,我们都需要记录日志。这如何完成?我们都知道,元表中的__index和__newindex是在table中没有所需要访问的index时才发挥作用的,因此,只有将一个table保持为空,然后设置__index和__newindex元方法,才有可能记录下来所有对它的访问。

为了监视一个table的所有访问,就应该为真正的table创建一个代理。这个代理就是一个空的table,其中__index和__newindex元方法可用于跟踪所有的访问,并将访问重定义到原来的table上。这就是思路,接下来看代码:

local t = {} --原来的table

-- 保持对原table的一个引用
local _t = t

-- 创建代理
t = {}

-- 创建元表
local mt = {
__index = function (t, k)
print("access to element " .. tostring(k))
return _t[k]
end,

__newindex = function (t, k, v)
print("update of element " .. tostring(k))
_t[k] = v
end
}

setmetatable(t, mt)

t.x = 10 -- update of element x
print(t.x) -- access to element x
如果想要同时监视几个table,无须为每个table创建不同的元表;相反,只要以某种形式将每个代理与其原table关联起来,并且所有代理都共享一个公共的元表。这个问题与设置table默认值相关联的问题类似,也是将原来的table保存在代理table的一个特殊的字段中。代码如下:

-- 创建唯一索引
local index = {}

-- 创建元表
local mt = {
__index = function (t, k)
print("access to element " .. tostring(k))
return t[index][k]
end,

__newindex = function (t, k, v)
print("update of element " .. tostring(k))
t[index][k] = v
end
}

function track(t)
local proxy = {}
proxy[index] = t
setmetatable(proxy, mt)
return proxy
end

local t = {}
local proxy = track(t)
proxy.x = 10
print(proxy.x)
只读的table
通过代理的概念,可以很容易的实现只读的table。只需要跟踪所有对table的更新操作,并引发一个错误就好了,对于查询时,我们不用去馆,只需要管对table的更新操作,废话不说,来段简单的代码,自然而然的一目了然了。

function readOnly(t)
local proxy = {}

-- 创建元表
local mt = {
__index = t,
__newindex = function (t, k, v)
error("Attempt to update a read-only table", 2)
end
}

setmetatable(proxy, mt)
return proxy
end

local tbDemo = readOnly{1, 2, 3, 4, 5}
print(tbDemo[1])
tbDemo[1] = 20
元表中__index对应的是原来的table,而更新原来的table时,就会显示错误提示:Attempt to update a read-only table。

总结
这篇文章对Lua中的__index和__newindex的使用进行了详细的讲解和分析,并提供了实际的代码,主要是为了加深对Lua中元表和元方法的理解,元表和元方法在Lua中的地位太总要了,很多高级的编程技巧和特殊需求都是基于元表和元方法来实现了,所以,也希望大家能好好的阅读这篇文章,同时也希望我的文章对大家有帮助。

2014年7月19日 于深圳。

PS:有朋友在微信公众账号给我回消息,很抱歉,我刚刚才看到,对于你问的问题,我再这里做个简单的回答:
>>我是如何学习的?
每个人的学习方法都是不一样的,找到你最喜欢的学习方法就好了,也不要刻意的去模仿别。我就随便说说我的学习方法吧。看书->看博客->写博客(总结,心得)->项目实践。你学习的东西,最好要和你最近在做的项目相关,这样你就可以在项目中施展你最近学到的东西。

>>我看书么?
每天上班都很忙,下班到家,洗个澡,再忙些别的东西,基本就没有时间了,但是我还是抓紧一些可以利用的时间看书。

以上是我回答的你的问题。希望对你有用。最后,也希望继续关注“果冻想”。同时,也谢谢对我的关注和提出的意见。大家可以扫描以下二维码,关注“果冻想”。

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