Lua中逐个元素的比较

Question

我正在尝试使用标准 < 运算符在 Lua 中进行逐个元素比较的方法。例如，这是我想做的：

a = {5, 7, 10}
b = {6, 4, 15}
c = a < b -- should return {true, false, true}

我已经有代码用于加法（以及减法、乘法等）。我的问题是 Lua 强制将比较结果与布尔值进行比较。我不想要一个布尔值，我想要一个表格作为比较的结果。

到目前为止，这是我的代码，加法有效，但小于比较无效：

m = {}
m['__add'] = function (a, b)
    -- Add two tables together
    -- Works fine
    c = {}
    for i = 1, #a do
        c[i] = a[i] + b[i]
    end
    return c
end
m['__lt'] = function (a, b)
    -- Should do a less-than operator on each element
    -- Doesn't work, Lua forces result to boolean
    c = {}
    for i = 1, #a do
        c[i] = a[i] < b[i]
    end
    return c
end


a = {5, 7, 10}
b = {6, 4, 15}

setmetatable(a, m)

c = a + b -- Expecting {11, 11, 25}
print(c[1], c[2], c[3]) -- Works great!

c = a < b -- Expecting {true, false, true}
print(c[1], c[2], c[3]) -- Error, lua makes c into boolean

Lua 编程手册说__lt 元方法调用的结果总是被转换为布尔值。我的问题是，我该如何解决这个问题？我听说 Lua 对 DSL 很好，我真的需要语法才能在这里工作。我认为使用 MetaLua 应该是可能的，但我不确定从哪里开始。

一位同事建议我只使用<< 而不是__shl 元方法。我尝试了它并且它有效，但我真的想使用< 来减少，而不是使用错误的符号进行破解。

谢谢！

Answer 1

Lua 中的比较返回一个布尔值。

除了改变 Lua 的核心，你无能为力。

Answer 2

正如其他人已经提到的那样，没有直接的解决方案。但是，通过使用类似 Python 的通用 zip() 函数，如下所示，您可以简化问题，如下所示：

--------------------------------------------------------------------------------
-- Python-like zip() iterator
--------------------------------------------------------------------------------

function zip(...)
  local arrays, ans = {...}, {}
  local index = 0
  return
    function()
      index = index + 1
      for i,t in ipairs(arrays) do
        if type(t) == 'function' then ans[i] = t() else ans[i] = t[index] end
        if ans[i] == nil then return end
      end
      return table.unpack(ans)
    end
end

--------------------------------------------------------------------------------

a = {5, 7, 10}
b = {6, 4, 15}
c = {}

for a,b in zip(a,b) do
  c[#c+1] = a < b -- should return {true, false, true}
end

-- display answer
for _,v in ipairs(c) do print(v) end

Answer 3

你能忍受有点冗长的 v()-notation:
v(a < b) 而不是 a < b 吗？

local vec_mt = {}

local operations = {
   copy     = function (a, b) return a     end,
   lt       = function (a, b) return a < b end,
   add      = function (a, b) return a + b end,
   tostring = tostring,
}

local function create_vector_instance(operand1, operation, operand2)
   local func, vec = operations[operation], {}
   for k, elem1 in ipairs(operand1) do
      local elem2 = operand2 and operand2[k]
      vec[k] = func(elem1, elem2)
   end
   return setmetatable(vec, vec_mt)
end

local saved_result

function v(...)  -- constructor for class "vector"
   local result = ...
   local tp = type(result)
   if tp == 'boolean' and saved_result then
      result, saved_result = saved_result
   elseif tp ~= 'table' then
      result = create_vector_instance({...}, 'copy')
   end
   return result
end

function vec_mt.__add(v1, v2)
   return create_vector_instance(v1, 'add', v2)
end

function vec_mt.__lt(v1, v2)
   saved_result = create_vector_instance(v1, 'lt', v2)
end

function vec_mt.__tostring(vec)
   return 
      'Vector ('
      ..table.concat(create_vector_instance(vec, 'tostring'), ', ')
      ..')'
end

用法：

a = v(5, 7, 10); print(a)
b = v(6, 4, 15); print(b)

c =   a + b ; print(c)  -- result is v(11, 11, 25)
c = v(a + b); print(c)  -- result is v(11, 11, 25)
c = v(a < b); print(c)  -- result is v(true, false, true)

Answer 4

您只有两个选择来使用您的语法：

选项 1：修补 Lua 核心。

这可能会非常困难，而且将来会成为维护的噩梦。最大的问题是 Lua 在非常低的水平上假设比较运算符 <、>、==、~= 返回一个布尔值。

Lua 生成的字节码实际上会在任何比较时跳转。例如，c = 4 < 5 之类的东西被编译成看起来更像if (4 < 5) then c = true else c = false end 的字节码。

您可以使用luac -l file.lua 查看字节码的样子。如果您将c=4<5 的字节码与c=4+5 进行比较，您就会明白我的意思。加法代码更短更简单。 Lua 假设您将使用比较进行分支，而不是赋值。

选项 2：解析代码、更改代码并运行

这是我认为你应该做的。这将非常困难，预计大部分工作已经为您完成（使用类似LuaMinify）。

首先，编写一个可用于比较任何事物的函数。这里的想法是，如果它是一个表格，则进行特殊比较，但其他一切都使用<。

my_less = function(a, b)
   if (type(a) == 'table') then
     c = {}
     for i = 1, #a do
       c[i] = a[i] < b[i]
     end
     return c
    else
      return a < b
    end
end

现在我们需要做的就是将每个小于运算符 a<b 替换为 my_less(a,b)。

让我们使用来自LuaMinify 的解析器。我们将使用以下代码调用它：

local parse = require('ParseLua').ParseLua
local ident = require('FormatIdentity')

local code = "c=a*b<c+d"
local ret, ast = parse(code)
local _, f = ident(ast)
print(f)

所有这一切都会将代码解析为语法树，然后再次将其吐出。我们将更改 FormatIdentity.lua 以使其进行替换。将第 138 行附近的部分替换为以下代码：

    elseif expr.AstType == 'BinopExpr' then --line 138
        if (expr.Op == '<') then
            tok_it = tok_it + 1
            out:appendStr('my_less(')
            formatExpr(expr.Lhs)
            out:appendStr(',')
            formatExpr(expr.Rhs)
            out:appendStr(')')
        else
            formatExpr(expr.Lhs)
            appendStr( expr.Op )
            formatExpr(expr.Rhs)
        end

仅此而已。它将用my_less(a*b,c+d) 替换c=a*b<c+d 之类的东西。只需在运行时将所有代码推入即可。