基本类型如何使用元表

    在lua里只能为表设置元表,而在c程序里面可以为基本类型进行元表操作,但上篇博文提到了普通类型的很多操作是不会走到元表,下面的例子针对数字类型,添加多种事件,只有部分事件会生效.下面的例子在c代码里对数字类型添加元表对__add,__len都设置事件.

mct.c
======================
#include
#include
#include 

//__add event function
static int add(lua_State *L) {
    lua_pushinteger(L, 200);
    return 1;
}
//__len event function
static int len(lua_State *L) {
    lua_pushinteger(L, 111);
    return 1;
}

int main(int argc, char* argv[]) {
    lua_State *L = lua_open();
    luaopen_base(L);

    //integer type metatable
    lua_pushnumber(L, 1);
    lua_newtable(L);

    lua_pushcfunction(L, add);
    lua_setfield(L, -2, "__add");
    lua_pushcfunction(L, len);
    lua_setfield(L, -2, "__len");

    lua_setmetatable(L, -2);

    if(luaL_loadfile(L, "meta_c_test.lua") || lua_pcall(L, 0, 0, 0)) {
        printf("error %s\\n", lua_tostring(L, -1));
        return;
    }

    lua_close(L);

    return 0;
}

    再来看meta_c_test.lua脚本

hoterran@~/Projects/lua$ cat meta_c_test.lua
print(#1)
print(1 + 2)

print(getmetatable(1))
print(getmetatable(""))

hoterran@~/Projects/lua$ ./mct
100
3
table: 0x87e7950
nil

    这个lua程序在普通的lua解释器下是回报错的,因为数字类型并未有计算长度的函数.当给数字类型设置元表后,__len成功的执行了,而__add并未调用元表事件函数,这符合我们在上一篇博文里的分析.同时可以发现数字类型已经设置了一个元表,而其它基本类型的元表都是为nil的.

利用 _metatable事件来保护元表不会被修改

    _metatable可以隐藏元表信息,一旦设置后元表就不能再被修改了.

hoterran@~/Projects/lua$ cat meta_metatable.lua
d = {}
setmetatable(d, {__index = function(x) return 111 end})
print(d.aa)                 ---- 111
print(getmetatable(d))
setmetatable(d, {__metatable = "aaaa"})
print(getmetatable(d))       ---- metable信息被隐藏,打印出__metatable里信息aaaa

--cant call
--setmetatable(d, {__index = function(x) return 222 end})  ---这句会报错,元表不再能被修改.

    设置元表的时候如果发现有__metatable的事件信息则报错退出,停止设置元表

static int luaB_setmetatable (lua_State *L) {
    int t = lua_type(L, 2);
    luaL_checktype(L, 1, LUA_TTABLE);
    luaL_argcheck(L, t == LUA_TNIL || t == LUA_TTABLE, 2, "nil or table     expected");
    if (luaL_getmetafield(L, 1, "__metatable"))
        luaL_error(L, "cannot change a protected metatable");
    lua_settop(L, 2);
    lua_setmetatable(L, 1);
    return 1;
}

    查找元表之后,如果还存在__metatable事件,返回该事件对应的信息并把已经获取到的元表弹出栈.

static int luaB_getmetatable (lua_State *L) {
    luaL_checkany(L, 1);
    if (!lua_getmetatable(L, 1)) {
        lua_pushnil(L);
        return 1;  /* no metatable */
    }
    luaL_getmetafield(L, 1, "__metatable");
    return 1;  /* returns either __metatable field (if present) or metatable */
}

利用元表来保护userdata不被误用

    因为userdata是个指针容易被误用,所以元表的作用就是给它取个名字,使得在操作userdata的时候比较名字是否一致.这里代码不展示了,介绍一些原理.

     luaL_newmetatable会创建一个键值名和空元表挂到LUA_REGISTRYINDEX,

     lua_setmetatable为userdata设置元表之后,操作userdata的时候会调用lua_checkudata根据键值从REGISTRYINDEX获得这个元表并与userdata内的元表进行比较看是否相同,否则不能操作这个userdata.

    好了基本上metatable的用法就是这些,有不对的地方还请帮忙指出,谢.

建议继续学习：

1. Nginx与Lua    (阅读：4688)
2. Lua GC 的源码剖析 (2)    (阅读：3905)
3. Ameba , 一个简单的 lua 多线程实现    (阅读：3592)
4. Lua GC 的源码剖析 (4)    (阅读：3438)
5. 使用 luajit 的 ffi 绑定 zeromq    (阅读：3361)
6. Proto Buffers in Lua    (阅读：3149)
7. Lua GC 的源码剖析 (1)    (阅读：3075)
8. 一个 Lua 内存泄露检查工具    (阅读：3039)
9. Lua GC 的源码剖析 (6) 完结    (阅读：2627)
10. Lua GC 的源码剖析 (3)    (阅读：2344)