Lua元表的理解（二） __index __newindex 的实践

一、具有默认值的table --通过__index实现

首先 我们都知道table中的任何字段的默认值是nil  我们可以通过元表来修改table的默认值

function setDefault(t, d)
	local mt = { __index = function() return d end}
	setmetatable(t, mt)
end

function main()
	local table1 = {x = 100, y = 1000}	
	print(table1.x, table1.y，table1.q) -- 100 1000 nil
	setDefault(table1, 88888)
	print(table1.x, table1.y, table1.q) --100 1000 88888
	
end

上面的代码中 setDefault函数为所有需要默认值的table创建了一个新的元表 这样开销太大 并且元表中默认值是与元方法关联在一起的 所以setDefault函数无法为所有的table使用同一个元表 如何解决不同默认值使用同一个元表呢 只要增加一个字段即可

--利用___这个字段将每个table的默认值保存在它本身中
local mt = { __index = function(t) return t.___ end}
function setDefault1(t, d)
	t.___ = d
	setmetatable(t, mt)
end

__是为了防止名字冲突而起的名字 如果还担心名字冲突 可以再增加一个key 唯一标识

--防止名字冲突 可以用本身table中的一个key保存默认值
local key = {}
function setDefault3(t, d)
	local mt = { __index = function(t) return t[key] end}
	t[key] = d
	setmetatable(t, mt)
end

function main()
	local table1 = {x = 100, y = 1000}	
	print(table1.x, table1.y,table1.q)
	setDefault3(table1, 88888)
	print(table1.x, table1.y, table1.q)
	
	local table2 = {name = "zhangyin", money = 10000000}
	print(table2.name, table2.money, table2.height)
	setDefault3(table2, 155)
	print(table2.name, table2.money, table2.height)
	
end

main()

只需要创建一个table 并用它作为key即可 每一个新建的table都是一个唯一的地址

（二）记录table的访问

__index和__newindex都是在table中没有访问的index时才发挥作用的  只有将一个table保持为空  才有可能捕捉到所有对他的访问 解决方法：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  __newindex元方法可以用来跟踪所有的访问 并将访问重定向到原来的table上

local t = { x = 10000, y = "zzzzzzzzzzz"} 以下是修改x的值 以及xiugait中不存在字段z的值 对这些操作的跟踪

--原来的表 可能在别处创建
local t = { x = 10000, y = "zzzzzzzzzzz"}
print("before opreate table element")
for key, value in pairs(t) do
	print(key, value)
end
--保持对原table的一个引用
local _t = t

--创建tt的代理表 空表
rt = {}

--创建元表
local mt = {
__index = function(rt, key)
	print("access to element " .. tostring(key))
	return _t[key] --访问原来的table _t是原来的t的一个引用
end,
__newindex = function(rt, key, value)
print("update of element " .. tostring(key) .. " to " .. tostring(value))
_t[key] = value  --更新原表中的元素
end
}

setmetatable(rt, mt) 

rt.x = 10  --update of element x to 10
print("x = " .. rt.x) --access to element  x = 10

rt.z = 888888888888 --元表中不存在字段
print("z = " .. rt.z)
print("------------------------------")
print("after opreate table element")
for key, value in pairs(t) do
	print(key, value)
end

再次强调为什么需要空表跟踪table的原因？

当我们访问一个table的元素时，第一步在table中查找是否存在该元素 如果存在则直接返回 如果不存在 第二步判断该table是否有元表 如果没有元表 则直接返回nil  如果有元表 则第三步 查看是否存在__index元方法 如果不存在直接返回nil 如果有在根据__index查找元素

当我们修改一个table的元素时，第一步先查找是否存在要修改的元素 如果存在则直接修改 如果没有 则第二步判断该表是否具有元表 如果没有元表 则直接会在一开始的表中创建对应的字段 如果存在元表 并且有设置__newindex 那么会进行相应的处理

如果未设置__newindex  会在一开始的表中创建对应的字段

从上面的描述可以看出 __index  和 __newindex 是在table中没有所需访问的index时才发挥作用的 那么如果我们想要个跟踪table的操作行为 需要一张空表 每次对这个空表操作的时候 就会使用__index 或者__newindex这些元方法 在元方法中对原始table进行访问和操作 并打印跟踪信息 而之前创建的那个空表 就是代理

（三）只读table

通过代理 只要在所有想要有对table元素有更新操作的时候引发一个错误即可

--[[
只读table
--]]

function readonly(t)
	local rt = {}
	local mt = {
				__index = t,
				__newindex = function(t, key, value)
					error("attemp to update a readonly table", 2)
				end
	}
	setmetatable(rt, mt)
	return rt
end

function  main()
	local t = { x = 10000, y = "zzzzzzzzzzz"}
	local rt = readonly(t)
	
	rt.x = 300 --attemp to update a readonly table
end
main()