如何理解 Lua 中的 metatable？

元表

元表是一个用于控制另一张表（或用户数据、其他 Lua 值）行为的表。一个表之所以成为元表，是因为它被用作元表。也就是说，"元表" 不是表的本质属性。没有 "create_metatable" 函数或其他什么函数。我们使用 "元表" 这个名词只是为了方便称呼一个用于控制其他表的表。

对表（或用户数据）进行某些操作时，会首先检查表的元表。如果表（或用户数据）具有元表，并且元表中有特定的键/值对，则该操作将使用该键/值对代替正常逻辑来执行该操作。

每个可以被元表覆盖的操作都有一个关联的特定键名。因此，如果您尝试对表执行加法操作，系统将查找元表中的 __add 键以访问它。

键值对中的值通常（尽管不总是）是一个函数。此类函数通常称为 "元函数"。它所采用的参数以及其返回值的含义由调用它的特定操作定义。一些操作允许该值为表或其他内容。

在 Lua 中，您可以使用 setmetatable 函数为表（但不是用户数据）分配元表。从 C 中，您可以使用 lua_setmetatable 函数为表（或用户数据）分配元表。

在将 C 对象公开为用户数据的 C 代码中，元表特别重要。原始用户数据只是一堆不透明的比特。默认情况下，Lua 只定义了极少数的可以对其执行的合法操作。但是，通过为它们分配元表，您可以通过元函数为用户数据提供更多的能力。

请注意，除表和用户数据之外的 Lua 值也可以具有元表。但是，与表和用户数据不同，每种 Lua 类型的值都共享该类型的 相同 元表。因此，所有字符串具有相同的元表，所有数字具有相同的元表等。

你好

在阅读和理解元表可以是什么之后，我想发表一个可行的示例。这样每个人都可以看到和感受到它有多有用。示例更改了关联表的＃运算符。因为我意识到#仅计算没有命名的键。＃也会忽略0和负数。下面是一个有效的示例，可以用一个正确计数的函数替换它...

#lua
Lua 5.3.5  Copyright (C) 1994-2018 Lua.org，PUC-Rio
> - 定义一个带有3个键/值对的表
> my_table={[0]=0,[1]=1,['metatable']={}}
> #my_table
1
> - #计算错误，它只计算my_table [1]
> - 现在设置my_table.metatable为空my_table
> setmetatable（my_table，my_table.metatable）
> - 所以它可以在没有getmetatable（）的情况下访问
> - 现在在my_table.metatable中将＃替换为关联的表my_table
> 使用元函数__len，my_table.metatable.__len = function（array）local incr = 0 for _ in pairs（array）do incr = incr + 1 end return incr end
> - 让我们测试＃...
> #my_table
3
> - 现在＃是有用的，因为它计算正确
> - my_table.metatable可以设置为其他表的元表
> - 在这些表中，＃计算错误，但需要正确计数的方式
> #_G
0
> setmetatable（_G，my_table.metatable）
> #_G
45
> #package.loaded
0
> setmetatable（package.loaded，my_table.metatable）
> #package.loaded
12
> - 就像_G或package.loaded一样