Lua进阶(1)——函数闭包、元表

Lua进阶(一)——函数闭包、元表

函数闭包

function createCountdownTimer(second)
   local ms=second * 1000;
   local function countDown()
      ms = ms - 1;
	  return ms;
	end
	return countDown;
end

timer1 = createCountdownTimer(1);
for i=1,3 do
   print(timer1());
end
print("------------");
timer2 = createCountdownTimer(1);
for i=0,2 do
   print(timer2());
end

999
998
997
------------
999
998
997

Upvalue：一个函数所使用的定义在它的函数体之外的局部变量（external localvariable）称为这个函数的upvalue。
在前面的代码中，函数countDown使用的定义在函数createCountdownTimer中的局部变量ms就是countDown的upvalue，但ms对createCountdownTimer而言只是一个局部变量，不是upvalue。Upvalue是Lua不同于C/C++的特有属性，需要结合代码仔细体会。
函数闭包：一个函数和它所使用的所有upvalue构成了一个函数闭包。
Lua函数闭包与C函数的比较：Lua函数闭包使函数具有保持它自己的状态的能力，从这个意义上说，可以与带静态局部变量的C函数相类比。但二者有显著的不同：对Lua来说，函数是一种基本数据类型——代表一种（可执行）对象，可以有自己的状态；但是对带静态局部变量的C函数来说，它并不是C的一种数据类型，更不会产生什么对象实例，它只是一个静态地址的符号名称。

基于对象的实现方式

function create(name,id)
    local data={name = name,id=id};
    local obj={};
    function obj.GetName()
      return data.name;
	end
	function obj.GetID()
	   return data.id;
	end
	function obj.SetName(name)
	   data.name=name;
	end
	function obj.SetID(id)
	   data.id=id
	end
	return obj;
end

o1 = create("Sam", 001)
o2 = create("Bob", 007)
o1.SetID(100)
print("o1's id:", o1.GetID(), "o2's id:",o2.GetID())
o2.SetName("Lucy")
print("o1's name:", o1.GetName(),"o2's name:", o2.GetName())

--o1's id:	100	o2's id:	7
--o1's name:	Sam	o2's name:	Lucy

实现方式：把需要隐藏的成员放在一张表里，把该表作为成员函数的upvalue。
局限性：基于对象的实现不涉及继承及多态。但另一方面，脚本编程是否需要继承和多态要视情况而定。

元表

t = {}
m = { a = " and ", b = "Li Lei", c = "Han Meimei" }
setmetatable(t, { __index = m}) --表{ __index=m }作为表t的元表
for k, v in pairs(t) do --穷举表t
    print(v)
end
print("-------------")
print(t.b, t.a, t.c)

--输出结果
---------------
--Li Lei	 and 	Han Meimei

function add(t1, t2)
    --‘#’运算符取表长度
    assert(#t1 == #t2)
    local length = #t1
    for i = 1, length do
    t1[i] = t1[i] + t2[i]
    end
    return t1
end
--setmetatable返回被设置的表
t1 = setmetatable({ 1, 2, 3}, { __add = add })
t2 = setmetatable({ 10, 20, 30 }, {__add = add })

t1 = t1 + t2
for i = 1, #t1 do
    print(t1[i])
end
--11
--22
--33

定义：元表本身只是一个普通的表，通过特定的方法（比如setmetatable）设置到某个对象上，进而影响这个对象的行为；一个对象有哪些行为受到元表影响以及这些行为按照何种方式受到影响是受Lua语言约束的。比如在前面的代码里，两个表对象的加法运算，如果没有元表的干预，就是一种错误；但是Lua规定了元表可以“重载”对象的加法运算符，因此若把定义了加法运算的元表设置到那两个表上，它们就可以做加法了。元表是Lua最关键的概念之一，内容也很丰富，请参考Lua文档了解详情。
元表与C++虚表的比较：如果把表比作对象，元表就是可以改变对象行为的“元”对象。在某种程度上，元表可以与C++的虚表做一类比。但二者还是迥然不同的：元表可以动态的改变，C++虚表是静态不变的；元表可以影响表（以及其他类型的对象）的很多方面的行为，虚表主要是为了定位对象的虚方法（最多再带上一点点RTTI）。