为什么设置嵌套表的值会设置元表的表？答案

【问题标题】：Why does setting the value of nested table set the metatable's table?为什么设置嵌套表的值会设置元表的表？
【发布时间】：2022-02-05 10:17:53
【问题描述】：

我正在学习 lua，刚刚发现了元表的一个怪癖：

local mt = { 
  value = 0,
  nested = { value = 0 },
}
mt.__index = mt

local t1 = {}
setmetatable(t1, mt)

local t2 = {}
setmetatable(t2, mt)

print(t1.value)         -- 0
print(t1.nested.value)  -- 0
print(t2.value)         -- 0
print(t2.nested.value)  -- 0
print(mt.value)         -- 0
print(mt.nested.value)  -- 0

t1.value = 10
t1.nested.value = 20;

print(t1.value)         -- 10
print(t1.nested.value)  -- 20
print(t2.value)         -- 0
print(t2.nested.value)  -- 20 (?)
print(mt.value)         -- 0
print(mt.nested.value)  -- 20 (?)

注意带有(?) 的两个cmets。

如果我正确理解这一点，那么发生的事情是因为t1 没有nested 的密钥，它返回mt 的nested 表。因此，t1.nested.value=20 有效地设置了 mt 中的值，因此所有将其用作元表的表。

我有两个问题：

我的理解正确吗？如果没有，有人可以解释这里发生了什么吗？
不管发生了什么，如何只设置特定表的nested 表而不影响元表？

【问题讨论】：

标签： lua metatable

【解决方案1】：

是正确的。
因此，您在元表中设置了现在持有新值的值。
在设置nested.value之前先设置nested。
就像你对 value 所做的那样。
并销毁它以取回元表nested 表，包括value。

我建议在交互式 Lua 解释器中做更多的事情，看看会发生什么......

$ lua
Lua 5.4.3  Copyright (C) 1994-2021 Lua.org, PUC-Rio
> code=[[do
>> local mt = { 
>>   value = 0,
>>   nested = { value = 0 },
>> }
>> mt.__index = mt
>> 
>> local t1 = {}
>> setmetatable(t1, mt)
>> 
>> local t2 = {}
>> setmetatable(t2, mt)
>> dump(t1); dump(t2);
>> print(t1.value)         -- 0
>> print(t1.nested.value)  -- 0
>> print(t2.value)         -- 0
>> print(t2.nested.value)  -- 0
>> print(mt.value)         -- 0
>> print(mt.nested.value)  -- 0
>> 
>> t1.value = 10
>> t1.nested.value = 20;
>> dump(t1); dump(t2);
>> print(t1.value)         -- 10
>> print(t1.nested.value)  -- 20
>> print(t2.value)         -- 0
>> print(t2.nested.value)  -- 20 (?)
>> print(mt.value)         -- 0
>> print(mt.nested.value)  -- 20 (?)
>> end]]
> dump=require('dump') load(code)()
0
0
0
0
0
0
1 Index key: value (string) equals to 10 (number) integer number
10
20
0
20
0
20

好的，你需要我的 dump.lua...

return function(...)
local args={...}
local counter=0
-- Next patches function to work also as/for __call metamethod
-- (First argument to __call always is self, so an argument to __call is always second)
if #args == 2 then args[0]=args[1] args[1]=args[2] table.remove(args) end

-- Loop
for k,v in pairs(args[1]) do
counter=counter+1 -- For counting table keys
-- Put a funny colored out what is in the table
io.stdout:write(tostring(counter)..' Index key: \x1b[1;'..tostring(math.random(31,34))..'m',
tostring(k),
'\x1b[0m (',
type(k),
')',
' equals to \x1b[1;'..tostring(math.random(31,34))..'m',
tostring(v),
'\x1b[0m (',
type(v),
')'):flush()

-- Add some info depending on datatype (except userdata)
if type(v)=='string' then io.stdout:write(' '..tostring(#v)..' char(s)'):flush() end
if type(v)=='number' then io.stdout:write(' '..tostring(math.type(v))..' number'):flush() end
if type(v)=='table' then io.stdout:write(' '..tostring(#v)..' numbered keys in sequence'):flush() end
if type(v)=='function' then io.stdout:write(' '..tostring(debug.getinfo(v).source)..' source'):flush() end
io.stdout:write('\n'):flush() -- And add a final newline
end
-- return 'Not used'
end

PS：我喜欢将 __index 用于不可见但可使用且可访问的内容
通常它应该包含数据类型string 显示的函数。
看……

> dump(getmetatable(_VERSION).__index)
1 Index key: unpack (string) equals to function: 0x565a3530 (function) =[C] source
2 Index key: pack (string) equals to function: 0x565a3950 (function) =[C] source
3 Index key: find (string) equals to function: 0x565a4db0 (function) =[C] source
4 Index key: gsub (string) equals to function: 0x565a4dc0 (function) =[C] source
5 Index key: byte (string) equals to function: 0x565a3f20 (function) =[C] source
6 Index key: len (string) equals to function: 0x565a1750 (function) =[C] source
7 Index key: dump (string) equals to function: 0x565a2d00 (function) =[C] source
8 Index key: sub (string) equals to function: 0x565a4210 (function) =[C] source
9 Index key: char (string) equals to function: 0x565a2060 (function) =[C] source
10 Index key: rep (string) equals to function: 0x565a1be0 (function) =[C] source
11 Index key: gmatch (string) equals to function: 0x565a40d0 (function) =[C] source
12 Index key: upper (string) equals to function: 0x565a1ac0 (function) =[C] source
13 Index key: reverse (string) equals to function: 0x565a1b50 (function) =[C] source
14 Index key: packsize (string) equals to function: 0x565a3420 (function) =[C] source
15 Index key: match (string) equals to function: 0x565a4da0 (function) =[C] source
16 Index key: lower (string) equals to function: 0x565a1d90 (function) =[C] source
17 Index key: format (string) equals to function: 0x565a22d0 (function) =[C] source

...这是string...的方法...

print(_VERSION:rep(100,', '):upper():reverse())

（也许 number 在 Lua 6.0 中变成 math 方法 ;-)）

但是有了table，你绝对可以做你想做的事。

【讨论】：

【解决方案2】：

是的，1) 是正确的。

对于 2)，最简单的方法是在 t1 中创建一个新表，该表又具有一个带有 __index 字段的元表。

t1.nested = setmetatable({ }, {__index = t1.nested})

print(t1.nested.value)  -- 20
t1.nested.value = 30
print(t1.nested.value)  -- 30
print(mt.nested.value)  -- 20

【讨论】：