list - Lua 函数在源代码中使用 "self"但没有元方法允许使用它们

Question

我一直在研究 Lua 的源代码，包括他们网站上的 C 源代码和 Windows 上 Lua 的 lua 文件。我发现了一些奇怪的东西，我找不到任何关于他们为什么选择这样做的信息。

字符串库中有一些方法允许 OOP 调用，通过将方法附加到字符串，如下所示:

string.format(s, e1, e2, ...)
s:format(e1, e2, ...)

于是我深入研究了模块表的源代码，发现像 table.remove()这样的函数。 , 也允许同样的事情。

这是来自 的源代码UnorderedArray.lua :

function add(self, value)
    self[#self + 1] = value
end

function remove(self, index)
    local size = #self
    if index == size then
        self[size] = nil
    elseif (index > 0) and (index < size) then
        self[index], self[size] = self[size], nil
    end
end

这表明函数应该支持冒号方法。瞧，当我复制 表 在我的新列表中，这些方法继续存在。这是一个使用 table.insert 作为方法的示例:

function copy(obj, seen) -- Recursive function to copy a table with tables
  if type(obj) ~= 'table' then return obj end
  if seen and seen[obj] then return seen[obj] end

  local s = seen or {}
  local res = setmetatable({}, getmetatable(obj))
  s[obj] = res
  for k, v in pairs(obj) do res[copy(k, s)] = copy(v, s) end
  return res
end

function count(list) -- Count a list because #table doesn't work on keyindexed tables
  local sum = 0; for i,v in pairs(list) do sum = sum + 1 end; print("Length: " .. sum)
end

function pts(s) print(tostring(s)) end -- Macro function

local list = {1, 2, 3}
pts(list.insert) --> nil

pts(table["insert"]) --> function: 0xA682A8
pts(list["insert"]) --> nil

list = copy(_G.table)
pts(table["insert"]) --> function: 0xA682A8
pts(list["insert"]) --> function: 0xA682A8

count(list) --> Length: 9

list:insert(-1, "test")

count(list) --> Length: 10

Lua 5.1 和更新版本是否应该支持像字符串库这样的表方法，但他们决定不实现元方法？

编辑:

我将进一步解释它，以便人们理解。
字符串附加了元方法，您可以在字符串 OOP 样式中使用这些元方法。

s = "test"
s:sub(1,1)

但 table 没有。即使表源代码中的方法允许使用“self”函数。所以下面的代码不起作用:

t = {1,2,3}
t:remove(#t)

该函数在参数中定义了一个 self 成员 (UnorderedArray.lua:25: function remove(self,index))。

您可以使用以下方法找到字符串的元方法:

for i,v in pairs(getmetatable('').__index) do
  print(i, tostring(v))
end

打印可用于字符串的所有方法的列表:

sub     function: 0xB4ABC8
upper   function: 0xB4AB08
len     function: 0xB4A110
gfind   function: 0xB4A410
rep     function: 0xB4AD88
find    function: 0xB4A370
match   function: 0xB4AE08
char    function: 0xB4A430
dump    function: 0xB4A310
gmatch  function: 0xB4A410
reverse function: 0xB4AE48
byte    function: 0xB4A170
format  function: 0xB4A0F0
gsub    function: 0xB4A130
lower   function: 0xB4AC28

如果您将模块/库表附加到示例中所示的 Oka 表中，则可以使用该表的方法，该方法与字符串元方法的工作方式相同。

问题是:为什么 Lua 开发人员默认允许字符串的元方法，但即使表的库及其方法在源代码中允许它，但表却不允许？

问题得到了回答:它将允许模块或程序的开发人员更改程序中所有表的元表，从而导致表在程序中使用时的行为与 vanilla Lua 不同。如果你实现一个数据类型的类(比如:向量)并更改该特定类和表的元方法，而不是更改所有 Lua 的标准表元方法，那就不同了。这也与运算符重载略有重叠。

Answer 1

如果我正确理解您的问题，您会问为什么无法执行以下操作:

local tab = {}
tab:insert('value')

使用默认元表和 __index 生成表打破了人们对表格的一些假设。

主要是，空表应该是空的。如果表生成时带有 __index insert 的元方法查找, sort等，方法，它会打破空表不应该响应任何成员的假设。

如果您使用表作为缓存或备忘录，这将成为一个问题，您需要检查 'insert' , 或 'sort'字符串是否存在(考虑任意用户输入)。您需要使用 rawget解决一个原本不需要的问题。

空表也应该是孤立的。这意味着如果程序员没有明确地给他们关系，他们就不应该有任何关系。表是 Lua 中唯一可用的复杂数据结构，并且是许多程序的基础。他们需要自由和灵活。将它们与 table 配对表作为默认元表会产生一些不一致。例如，并非所有表都可以使用通用 sort function - 一个奇怪的类字典表。

此外，假设您正在使用一个库，并且该库的作者告诉您某个函数返回一个密集的表(即一个数组)，所以您认为您可以调用 :sort(...)返回的 table 上。如果库作者更改了该返回表的元表怎么办？现在您的代码不再有效，任何建立在 _:sort(...) 之上的通用函数范式不能接受这些表格。

基本上，字符串和表格是两种截然不同的野兽。字符串是不可变的、静态的，并且它们的内容是可预测的。表是可变的、 transient 的并且非常不可预测。

在需要时添加它要容易得多，而不是将其烘焙到语言中。一个非常简单的功能:

local meta = { __index = table }

_G.T = function (tab)
    if tab ~= nil then
        local tab_t = type(tab)

        if tab_t ~= 'table' then
            error(("`table' expected, got: `%s'"):format(tab_t), 0)
        end
    end

    return setmetatable(tab or {},  meta)
end

现在任何时候你想要一个响应 table 中的函数的表表，只需在其前面加上 T .

local foo = T {}

foo:insert('bar')

print(#foo) --> 1