知乎使用者2017-05-30 06:31:25Lua 的 metatable 並不只是為了 OO 而存在，但 Lua 的面向物件機理，prototype based object orientation，的確是透過 metatable 而實現的。
簡單來說，prototype based OO 的根本特徵是不採用「類」這一層抽象，也就是說，所有物件都是沒有 class 的 instance。當一個 object 需要某個其他 object 已有的功能時，可以將後者設為自己的 prototype；同一個 object 可以同時作為幾個其他 object 共同的 prototype（但反之通常不成立）；已指定 prototype 的 object 還可以成為其他 object 的 prototype；一個 object 可以以自己為 prototype。一系列 object 以此方式組成一串 prototype 鏈，在某個 object 上呼叫它並未定義的方法或屬性時，系統會上溯這條鏈，依次檢視每一級 prototype 是否有定義，直至找到或窮盡到鏈條終點為止。舉例而言，假設有三個維京人，甲會彈弓，乙會用劍，丙會持盾牌；甲給乙當 prototype，於是乙也會了彈弓；乙再給丙當 prototype，丙就成了可以持盾揮劍射彈弓的全能維京人。甲沒有 prototype（或者有一個什麼都不會的預設 prototype），丙則不是任何人的 prototype（但他可以是）。
具體到 Lua 這裡，這種「向上尋找 prototype」的機制，可以用 metatable 之中的 metamethod 完成。最簡單但並不是最簡潔的例子：
a = { foo = function（） return ‘foo’ end }
b = { bar = function（） return ‘bar’ end }
c = { __index = b }
setmetatable（a， c）
a。bar（）
—— ‘bar’
將 table c 的 __index 定義為 table b，然後將 a 的 metatable 定為 c，就讓 b 變成了 a 的 prototype。而 c 作為 metatable 的角色其實可以融合到 b 或者 a 中：
a = { foo = function（） return ‘foo’ end }
b = { bar = function（） return ‘bar’ end }
b。__index = b
setmetatable（a， b）
a。bar（）
—— ‘bar’
這樣一來，b 既是 a 的 prototype，也是 a 的 metatable。將 __index 指向另一個 table 大概是它最簡單也最普遍的用法，只是 Lua 官方教程中引入 __index 的部分寫得比較複雜，把它寫成了一個函式，意圖大概是考慮到大部分讀者對 prototype based OO 並不是很瞭解（那時候 JavaScript 還沒有現在這麼流行），所以用 metatable 來強行實現了一個看起來很接近 class-based 的 OO。
但使用 __index 實現 OO 只是 metatable 的用途之一。Metatable 的本質其實就是它的名字所意味的那樣：一張關於表的表。Table 裝著資料和功能，metatable 則裝著關於 table 的資料和功能。你可以把它想象成一個 table 的控制檯，改變 metatable 的內容，會改變 table 的特徵和行為。比如 __tostring 會改變 table 在轉換為字串時的輸出，__mode 可以控制 key / value 是否為 weak reference，__add / __sub / __mul / __div 可以定義兩個表互相加減乘除的時候究竟應該做什麼，__eq / __lt / __le 可以讓兩個表比較大小。Metatable 利用 Lua table 這個單一而靈活的資料結構緊湊而優雅地完成了其他語言裡使用 mixin、magic method、operator overload 實現的功能。
Cwood2018-01-22 00:16:54魔法屬性
森坦森2018-04-26 15:08:13簡單易懂的理解metatable，就要先摒棄metatable所能衍生的各種強大黑科技，直視它最初的解釋。
首先，lua中的每個值都可以有一個metatable，metatable就是一個表。
metatable定義了這個值執行某些特定操作時的行為。
比如，當你對一個值進行“相加”的操作時，lua會查詢這個值的metatable中是否存在“__add”為key的函式，如果存在，則呼叫它來執行這個相加操作。
以上摘自lua官方文件。
但是就是這麼個簡單的機制，可以用來實現各種lua黑科技，面向物件只是其中之一。
熊起2018-12-31 10:31:40對metatable的支援是直接在luavm的虛擬機器裡實現的，大概這樣
switch（op_code）
case OP
ADD： if（getMetatable（t））
//call metatable。
_add
else
//add as number
從此可以看出設計lua的思路，metatable是語言的基礎特性，只是可以用來構成基於函式表覆蓋規則的繼承多型，也可以部分完成C++風格的運算子與過載。
我覺得可以當作運算子過載來理解，只不過因為lua型別系統和java C++等靜態型別不同，又使用table代替物件，所以透過對_
index附加一條“先在當前table查詢，沒有就用metatable。
__index”的規則， 就足以兼任一個鴨模型。
lua是強調緊湊的語言，能不加特性就不加，如果能用一兩項lua已有特性湊合模擬一個其他語言的特性，那就不會把這個特性加到lua裡
Younccat2019-08-02 18:29:01如果你寫過 JS，你會發現它很有 __
proto_
_ 的味道
