用 Lua 编程：13.4.1 - Lua 编程语言

第一版是为 Lua 5.0 编写的。虽然在很大程度上仍然适用于后续版本，但有一些区别。
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13.4.1 – `__index` 元方法

我之前说过，当我们访问表中不存在的字段时，结果是 nil。这是真的，但并不是全部。实际上，这种访问会触发解释器查找 __index 元方法：如果没有这种方法（通常如此），则访问结果为 nil；否则，元方法将提供结果。

这里的典型示例是继承。假设我们要创建几个描述窗口的表。每个表都必须描述几个窗口参数，例如位置、大小、配色方案等。所有这些参数都有默认值，因此我们希望仅给出非默认参数来构建窗口对象。第一个备选方案是提供一个填充不存在字段的构造函数。第二个备选方案是安排新窗口从原型窗口继承任何不存在的字段。首先，我们声明原型和构造函数，它创建共享元表的窗口

    -- create a namespace
    Window = {}
    -- create the prototype with default values
    Window.prototype = {x=0, y=0, width=100, height=100, }
    -- create a metatable
    Window.mt = {}
    -- declare the constructor function
    function Window.new (o)
      setmetatable(o, Window.mt)
      return o
    end

现在，我们定义 __index 元方法

    Window.mt.__index = function (table, key)
      return Window.prototype[key]
    end

在该代码之后，我们创建一个新窗口并查询不存在的字段

    w = Window.new{x=10, y=20}
    print(w.width)    --> 100

当 Lua 检测到 w 没有请求的字段，但有一个具有 __index 字段的元表时，Lua 会调用此 __index 元方法，参数为 w（表）和 "width"（不存在的键）。然后，元方法使用给定的键对原型进行索引并返回结果。

__index 元方法用于继承非常常见，因此 Lua 提供了一个快捷方式。尽管名称为 __index，但元方法不必是函数：它可以是表。当它是一个函数时，Lua 会使用表和不存在的键作为其参数来调用它。当它是一个表时，Lua 会在该表中重新进行访问。因此，在我们的前一个示例中，我们可以简单地将 __index 声明为

    Window.mt.__index = Window.prototype

现在，当 Lua 查找元表的 __index 字段时，它会找到 Window.prototype 的值，它是一个表。因此，Lua 会在此表中重复访问，即执行等效于

    Window.prototype["width"]

这会给出所需的结果。

将表用作 __index 元方法提供了一种实现单一继承的廉价且简单的方法。函数虽然开销更大，但提供了更大的灵活性：我们可以实现多重继承、缓存和许多其他变体。我们将在第 16 章中讨论这些继承形式。

当我们想要访问表而不调用其 __index 元方法时，我们使用 rawget 函数。调用 rawget(t,i) 对表 t 执行原始访问。执行原始访问不会加快代码速度（函数调用的开销会抵消任何收益），但有时您需要它，正如我们稍后将看到的。

13.4.1 – __index 元方法

13.4.1 – `__index` 元方法