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Lua中

編輯:關於C語言
 

這篇博文將通過幾個簡單的實例演示,鞏固對__index和__newindex的理解,同時加深對Lua中元表和元方法的理解,如果對Lua的元表和元方法還不是很熟悉的話,請參考這篇文章:《Lua中的元表與元方法》。

具有默認值的table
我們都知道,table中的任何字段的默認值都是nil,但是通過元表,我們可以很容易的修改這一規定,代碼如下:

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) -->設置默認值
print(tb1.x, tb1.z) --> 10 100 這裡打印的就是默認值
可以看到,在代碼中,setDefault函數為所有需要默認值的table創建了一個新的元表。如果准備創建很多需要默認值得table,這種方法的開銷或許就比較大了。由於在元表中默認值defaultValue是與元方法關聯在一起的,所以setDefault無法為所有table都使用同一個元表。如果要讓具有不同默認值得table都使用同一個元表,那麼就需要將每個元表的默認值存放在table本身中,可以使用一個額外的字段來存儲默認值。例如以下代碼:

local mt = {__index = function (t) return t.___ end}
function setDefault(tb, defaultValue)
tb.___ = defaultValue -- 非常謝謝hellowei犀利的review。具體請參見評論
setmetatable(tb, mt)
end
上面代碼中的“___”是為了防止名字沖突而起的名字;如果這樣的話,你還擔心名字沖突,確保key在table中的唯一性,只需要創建一個新的table,並用它作為key即可,每一個新創建的table都是一個唯一的地址,比如以下代碼:

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
記錄table的訪問
有的時候,一種特定的需求,我們需要記錄對一個table的所有訪問,不管是查詢還是更新,我們都需要記錄日志。這如何完成?我們都知道,元表中的__index和__newindex是在table中沒有所需要訪問的index時才發揮作用的,因此,只有將一個table保持為空,然後設置__index和__newindex元方法,才有可能記錄下來所有對它的訪問。

為了監視一個table的所有訪問,就應該為真正的table創建一個代理。這個代理就是一個空的table,其中__index和__newindex元方法可用於跟蹤所有的訪問,並將訪問重定義到原來的table上。這就是思路,接下來看代碼:

local t = {} --原來的table

-- 保持對原table的一個引用
local _t = t

-- 創建代理
t = {}

-- 創建元表
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
如果想要同時監視幾個table,無須為每個table創建不同的元表;相反,只要以某種形式將每個代理與其原table關聯起來,並且所有代理都共享一個公共的元表。這個問題與設置table默認值相關聯的問題類似,也是將原來的table保存在代理table的一個特殊的字段中。代碼如下:

-- 創建唯一索引
local index = {}

-- 創建元表
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)
只讀的table
通過代理的概念,可以很容易的實現只讀的table。只需要跟蹤所有對table的更新操作,並引發一個錯誤就好了,對於查詢時,我們不用去館,只需要管對table的更新操作,廢話不說,來段簡單的代碼,自然而然的一目了然了。

function readOnly(t)
local proxy = {}

-- 創建元表
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對應的是原來的table,而更新原來的table時,就會顯示錯誤提示:Attempt to update a read-only table。

總結
這篇文章對Lua中的__index和__newindex的使用進行了詳細的講解和分析,並提供了實際的代碼,主要是為了加深對Lua中元表和元方法的理解,元表和元方法在Lua中的地位太總要了,很多高級的編程技巧和特殊需求都是基於元表和元方法來實現了,所以,也希望大家能好好的閱讀這篇文章,同時也希望我的文章對大家有幫助。

2014年7月19日 於深圳。

PS:有朋友在微信公眾賬號給我回消息,很抱歉,我剛剛才看到,對於你問的問題,我再這裡做個簡單的回答:
>>我是如何學習的?
每個人的學習方法都是不一樣的,找到你最喜歡的學習方法就好了,也不要刻意的去模仿別。我就隨便說說我的學習方法吧。看書->看博客->寫博客(總結,心得)->項目實踐。你學習的東西,最好要和你最近在做的項目相關,這樣你就可以在項目中施展你最近學到的東西。

>>我看書麼?
每天上班都很忙,下班到家,洗個澡,再忙些別的東西,基本就沒有時間了,但是我還是抓緊一些可以利用的時間看書。

以上是我回答的你的問題。希望對你有用。最後,也希望繼續關注“果凍想”。同時,也謝謝對我的關注和提出的意見。大家可以掃描以下二維碼,關注“果凍想”。

 
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