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文章目录0.友情链接1.引言2.创建一个元表2.1.__tostring方法2.2.__add和__mul方法2.3.__index方法2.4.__call方法3.完整代码0.友情链接
GitHUb上下载Lua编译器Lua菜鸟教程中的元表介绍较全但功能性受限博客园内元表的介绍较详细简书内元表的介绍较简洁
1.引言
\qquadLua语言是用C写的Lua的元表类似于Python的类但书写难度远比Python的Class大加上Lua没有免费的Debugger这个问题就让人很头疼。在此写一个可以使用多个“方法”的元表Metatable代码较短但容易理解希望能帮到大家。 \qquad简单理解一个Lua语言的Metatable元表Metatable是table的一个拓展setmetatable是创建一个Metatable的函数它有两个参数——原table和Metatable的属性、方法列表。我们从这两方面出发创建一个Metatable。不熟悉Luatable操作的读者建议查看以下的简短的教程链接 Lua的table简介
2.创建一个元表
vector {} -- 空属性
a setmetatable({1,2,3},vector) -- create vector a
b setmetatable({4,5,6},vector) -- create vector b\qquad这样我们就创建一个空属性的列表对他们的操作和table是一样的现在我们要定义table的属性和方法了即vector,创建了属性和方法的Metatable相当于继承了table的一个Lua类我们先从简单的开始。
2.1.__tostring方法
\qquad__tostring方法是Metatable转换为字符串的方法print一个Metatable时就查看Metatable有无此方法若没有则会打印出一个table的编号若有则会按照此方法进行。 \qquad在此介绍一个简单的方法先定义一个有函数指针的Lua函数再将这个函数指针加入vector即完成了Metatable对__tostring方法的继承。值得注意的是当作为vector类的方法时v_print函数的参数vector传递的参数就和python的self一样传递的是元表本身。
v_print function(vector) -- print(v_print)return table.concat(vector,,)end
vector {v_print}
a setmetatable({1,2,3},vector) -- create vector a
b setmetatable({4,5,6},vector) -- create vector b
c {1,2,3}
print(a)
print(b)
print(c)运行这个Lua程序得到的结果如下
lua -e io.stdout:setvbuf no EX5.lua
1,2,3
4,5,6
table: 00A00920
Exit code: 0如果你成功了那么恭喜你你已经掌握了一半元表的知识。
2.2.__add和__mul方法
\qquad实际上元表的操作方法有很多具体就是用操作符来代替调用函数的方法我们在此只介绍两个——加法和乘法。按照之前的套路先定义加法和乘法的函数与之不同的是加法和乘法都是双目运算符因此参数数目是2.
v_print function(vec) -- print(v_print)return table.concat(vec,,)end
v_add function(vec,new_vec) -- vector_a vector_blocal result setmetatable({},vector)for i 1,#new_vec doresult[i] vec[i]new_vec[i]endreturn resultend
v_dot function(vec,new_vec) --vector_a·vector_b (inner product)local product 0for i,v in ipairs(vec) doproduct product v*new_vec[i]endreturn productend
vector {__tostringv_print,__addv_add,__mulv_dot}
a setmetatable({1,2,3},vector) -- create vector a
b setmetatable({4,5,6},vector) -- create vector b
print(ab)
print(a*b)运行结果如下
lua -e io.stdout:setvbuf no Test1.lua
5,7,9
32
Exit code: 0\qquad这里定义的加法返回的仍然是Metatable类所以打印出的结果仍然不是table的编号 其余的操作符方法类似在此不再赘述
模式描述__addab__suba-b__mula*b__diva/b__moda%b__unm-a__concat..\text{..}.._eqab__ltab__leab
2.3.__index方法
\qquad官方文档对于__index方法的解释是若在元表中未找到对应的key键值则调用__index方法查找文字叙述较为生疏下面是一个例子
v_print function(vec) -- print(v_print)return table.concat(vec,,)end
v_sum function(vec) -- sum of a veclocal sum 0for i,v in ipairs(vec) dosum sumvendreturn sumend
v_index function(vec,value) -- value method of a vecif value sum thenreturn v_sum(vec)endend
vector {__index v_index,__tostring v_print}
a setmetatable({1,2,3},vector) -- create vec a
print(a)
print(a[sum])输出结果如下
lua -e io.stdout:setvbuf no Test2.lua
1,2,3
6
Exit code: 0\qquad可以发现元表a中并没有sum这个键所有程序调用__index方法成功找到了键sum对应的value这里是一个函数返回的值。但是值得注意的是这个方法并不支持多参数的传入如果需要请看下文。
2.4.__call方法
\qquad__call方法容许元表像函数用于使用类似像a(para1,para2)的形式和前面的方法一样第一个参数默认传递的是a本身但在调用的时候省略与python的方法调用一致。还是一样先看一段简短的程序加深理解。
v_call function(vec,new_vec,value) -- vec(...)if value nil thenfor i,v in ipairs(new_vec) dovec[i] vendreturn vecendif value mul thenreturn v_mul(vec,new_vec)endend
v_print function(vec) -- print(v_print)return table.concat(vec,,)end
v_mul function(vec,new_vec) -- vec_a.*vec_b (dot multiply)local result setmetatable({},vector)for i,v in ipairs(vec) doresult[i] v*new_vec[i]endreturn resultend
vector {__tostringv_print,__callv_call}
a setmetatable({1,2,3},vector) -- create vector a
b setmetatable({4,5,6},vector) -- create vector b
print(a)
print(b)
print(a(b,mul))输出结果
lua -e io.stdout:setvbuf no Test3.lua
1,2,3
4,5,6
4,10,18
Exit code: 0\qquad我们使用__call方法串入了两个参数一个是Metatable b还有一个是方法“mul”虽然他是字符串但在v_call中它表示调用了v_mul方法。
3.完整代码
\qquad在此附上完整的代码及输出结果方便读者对照理解。
v_add function(vec,new_vec) -- vec_a vec_blocal result setmetatable({},vec)for i 1,#new_vec doresult[i] vec[i]new_vec[i]endreturn resultend
v_call function(vec,new_vec,value) -- vec(...)if value nil thenfor i,v in ipairs(new_vec) dovec[i] vendreturn vecendif value mul thenreturn v_mul(vec,new_vec)endend
v_print function(vec) -- print(v_print)return table.concat(vec,,)end
v_mul function(vec,new_vec) -- vec_a.*vec_b (dot multiply)local result setmetatable({},vector)for i,v in ipairs(vec) doresult[i] v*new_vec[i]endreturn resultend
v_dot function(vec,new_vec) --vec_a·vec_b (inner product)local product 0for i,v in ipairs(vec) doproduct product v*new_vec[i]endreturn productend
v_sum function(vec) -- sum of a veclocal sum 0for i,v in ipairs(vec) dosum sumvendreturn sumend
v_index function(vec,value) -- value method of a vecif value sum thenreturn v_sum(vec)endend
vector {__addv_add,__call v_call,__tostringv_print,__mulv_dot,__indexv_index}
a setmetatable({1,2,3},vector) -- create vec a
b setmetatable({4,5,6},vector) -- create vec b
print(a)
print(b)
print(table.concat(ab,,))
print(a*b)
print(a[sum])
print(a(b,mul))
输出结果
lua -e io.stdout:setvbuf no EX5.lua
1,2,3
4,5,6
5,7,9
32
6
4,10,18
Exit code: 0希望本文对您有帮助感谢您的阅读。
