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Lua 算术运算的 Metamethods

这一部分我们通过一个简单的例子介绍如何使用 metamethods。假定我们使用 table 来描述结合，使用函数来描述集合的并操作，交集操作，like 操作。我们在一个表内定义这些函数，然后使用构造函数创建一个集合：

Set = {}
Set.mt = {}   --将所有集合共享一个metatable
function Set.new (t)   --新建一个表
    local set = {}
    setmetatable(set,Set.mt)
    for _, l in ipairs(t) do set[l] = true end
    return set
end
function Set.union(a,b)   --并集
    local res = Set.new{}  --注意这里是大括号
    for i in pairs(a) do res[i] = true end
    for i in pairs(b) do res[i] = true end
    return res
end
function Set.intersection(a,b)   --交集
    local res = Set.new{}   --注意这里是大括号
    for i in pairs(a) do
        res[i] = b[i]
    end
    return res
end
function Set.tostring(set)  --打印函数输出结果的调用函数
    local s = "{"
    local sep = ""
    for i in pairs(set) do
        s = s..sep..i
        sep = ","
    end
    return s.."}"
end
function Set.print(set)   --打印函数输出结果
    print(Set.tostring(set))
end
--[[
Lua中定义的常用的Metamethod如下所示：
算术运算符的Metamethod：
__add（加运算）、__mul（乘）、__sub(减)、__div(除)、__unm(负)、__pow(幂)，__concat（定义连接行为）。
关系运算符的Metamethod：
__eq（等于）、__lt（小于）、__le（小于等于），其他的关系运算自动转换为这三个基本的运算。
库定义的Metamethod：
__tostring（tostring函数的行为）、__metatable（对表getmetatable和setmetatable的行为）。
]]
Set.mt.__add = Set.union

s1 = Set.new{1,2}
s2 = Set.new{3,4}
print(getmetatable(s1))
print(getmetatable(s2))   
s3 = s1 + s2 
Set.print(s3)

Set.mt.__mul = Set.intersection   --使用相乘运算符来定义集合的交集操作
Set.print((s1 + s2)*s1)

如上所示，用表进行了集合的并集和交集操作。

Lua 选择 metamethod 的原则：如果第一个参数存在带有 __add 域的 metatable，Lua 使用它作为 metamethod，和第二个参数无关；

否则第二个参数存在带有 __add 域的 metatable，Lua 使用它作为 metamethod 否则报错。