Lua表類似HashMap

Lua的表本質其實是個類似HashMap的東西，其元素是很多的Key-Value對，如果嘗試訪問了一個表中並不存在的元素時，就會觸發Lua的一套查詢機制，也是憑藉這個機制來模擬了類似“繼承”的行為

舉例說明：

local tempTable = {}
tempTable.memberB = "test"
print(tempTable.memberA) --這裡試圖列印tempTable並不存在的成員memberA
print(tempTable.memberB) 

--[[
nil
test
]]

輸出為nil的原因很簡單，tempTable中並沒有memberA這個成員，這符合我們平時對HashMap的認知。但對於Lua表，如果tempTable有元表，情況就不同了。

什麼是元表：

元表像是一個“操作指南”，裡面包含了一系列操作的解決方案，例如__index方法就是定義了這個表在索引失敗的情況下該怎麼辦。

local tempTable = {}
tempTable.memberB = "test"
---__index定義了當key查詢不到的行為
setmetatable(tempTable, { __index = function()
    return "not find"
end })

print(tempTable.memberA)
print(tempTable.memberB)
--[[
not find
test
]]

__index元方法：

很多人對此都有誤解，這個誤解是：如果A的元表是B，那麼如果訪問了一個A中不存在的成員，就會訪問查詢B中有沒有這個成員。而這個理解是完全錯誤的，實際上，即使將A的元表設定為B，而且B中也確實有這個成員，返回結果仍然會是nil，原因就是B的__index元方法沒有賦值。別忘了我們之前說過的：“元表是一個操作指南”，定義了元表，只是有了操作指南，但不應該在操作指南里面去查詢元素，而__index方法則是“操作指南”的“索引失敗時該怎麼辦”。這麼說有點繞。所以：

舉個栗子：）

father = {
    house=1
}
son = {
    car=1
}
setmetatable(son, father) --把son的metatable設定為father
print(son.house)
 

輸出的結果是nil。

但如果把程式碼改為

father = {
    house=1
}
father.__index = father -- 把father的index方法指向自己
son = {
    car=1
}
setmetatable(son, father)
print(son.house)

輸出的結果為1，符合預期

__index元方法的含義

這樣一來，結合上例，來解釋__index元方法的含義：

在上述例子中，訪問son.house時，son中沒有house這個成員，但Lua接著發現son有元表father，

注意：此時，Lua並不是直接在father中找名為house的成員，而是呼叫father的__index方法，如果__index方法為nil，則返回nil，如果是一個表（上例中father的__index方法等於自己，就是這種情況），那麼就到__index方法所指的這個表中查詢名為house的成員，於是，最終找到了house成員。

注：__index方法除了可以是一個表，還可以是一個函式，如果是一個函式，__index方法被呼叫時將返回該函式的返回值。

father.__index = function()
    return "i am function"
end

Lua查詢一個表元素的3個步驟

到這裡，總結一下Lua查詢一個表元素時的規則，其實就是如下3個步驟:

1.在表中查詢，如果找到，返回該元素，找不到則繼續

2.判斷該表是否有元表（操作指南），如果沒有元表，返回nil，有元表則繼續

3.判斷元表（操作指南）中有沒有關於索引失敗的指南（即__index方法），如果沒有（即__index方法為nil），則返回nil；如果__index方法是一個表，則重複1、2、3；如果__index方法是一個函式，則返回該函式的返回值