学Lua你必须要清楚的要点之 Table

文章目录

简介
Table基本使用
Table 的实现
rehash和esize过程
元表
弱引用 weaktable
Table总结

简介

Lua程序设计（第4版）：
表（Table）是Lua语言中最主要（实际上也是唯一的）和强大的数据结构。使用表，Lua语言可以以一种简单、统一且高效的方式表示数组、集合、记录和其他很多数据结构。

可以理解成万物皆可为表

Table基本使用

构造器 {}

t = {}  -- 创建一个表并将表的引用赋值给t
t1 = {"Hello","World"} -- 创建一个数字索引的表，含有两个元素 
t1[1] -- "Hello"
t["a"] = 1 -- 增加一个 键为“a” 值为 1的新元素
t["b"] = "Hello" -- 增加一个 键为“b” 值为 "Hello"的新元素 
t["a"]  -- 1

数组
Lua语言提供了获取序列长度的操作符 #。

a = {1,2,3,4,5}
#a  -- 5

但对于中间存在nil的表而言，序列长度操作是不可靠的

遍历表

-- pairs 遍历受限于Lua低层实现机制，遍历顺序是随机的
for k,v in pairs(t) do
	...
end
--对于数组列表来言可以使用 ipairs ，这会确保顺序
for k,v in ipairs(array) do
	...
end

安全访问 ?.
lua5.3 支持

t = t1?.a?.b -- 使用？.时当表为nil时会产生结果nil而不会报错

Table 的实现

在我们日常使用Lua语言时，你会发现 table 主要的作用是充当数组或是映射表的功能，为了实现这两个功能并且使它高效，Lua是这样做的：

它把一个 table 分成数组段和Hash段两个部分。
数字key 一般放在数组段中，没有初始化过的 key 值全部设置为 nil 。
当数字 key 过于离散的时候，部分较大的数字 key 会被移到 Hash段中去。这个分割线是以数组段的利用率不低于 50% 为准。
0 和负数做 key 时放在 Hash 段中的。
string 和 number 都放在一起做 Hash ，分别有各自的算法，但是 Hash 的结果都在一个数值段中。

Hash 段采用闭散列方法，即，所有的值都存在于表中。如果Hash 发生碰撞，额外的数据记在空闲槽位里，而不额外分配空间存放。当整个个表放满后，Hash 段会扩大，所有段内的数据将被重新 Hash ，重新 Hash 后，冲突将大大减少。

lua的hash表的hash算法比较特别，一般的hash表都是根据key算出hash(key)，然后把这个key放在hash表的hash(key)位置上，如果有冲突的话，就放在hash(key)位置的链表上。
但是lua的hash表中，如果有冲突的话，lua会找hash表中一个空的位置（从后往前找，假设为x），然后把新的key放在这个空的位置x上，并且让hash表中hash(key)处的节点的nk.next指向x。这个意思就是，假如有冲突的话，不用重新分配空间来存储冲突的key，而是利用hash表上未用过的空格来存储。但是这样会引入另外一个问题，本来key是不应该放在x的，假设有另外一个key2，hash(key2)算出来的位置也在x的话，那就表示本来x这个位置应该是给key2的，但是由于x被key占用了，导致key2没地方放了。这时候lua的处理方式是把key放到另外一个空格，然后让key2占回x。当hash表已经没有空格的时候，lua就会resize这个hash表。这样做的好处主要是不用动态申请内存空间，hash表初始化的时候有多少内存空间就用多少，不够就resize这个hash表。