类型内省

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首先，为什么我们需要类型内省？你可能根本不需要使用类型内省。鸭子类型 [2] 和 [多态性] 可以根据类型进行调度，而无需程序员干预。你可能仍然需要检查类型，例如出于调试目的 [3] 或类型检查 (LuaTypeChecking)。你可能还想以特定自定义方式调度代码，例如 [string.gsub] 的行为方式取决于 repl 是字符串、表还是函数。不幸的是，界限有时会模糊，例如 FuncTables，它们是带有调用运算符的表，允许它们像函数一样工作。此外，你可能想定义一个函数，该函数从字符串或由文件名指定的 文件加载数据，但两者都是字符串，因此你需要其他方法来区分它们（例如，使用两个单独的函数，如 [loadstring] 和 [loadfile]）。

[type] 函数以字符串形式返回值的基类型。Lua 中只有八种基本类型（"nil"、"number"、"string"、"boolean"、"table"、"function"、"thread" 或 "userdata"）。

C API 中的 [lua_type] 函数类似于 type，但返回一个整数常量。它还区分两种用户数据类型：LUA_TUSERDATA 和 LUA_TLIGHTUSERDATA（参见 LightUserData）。还有一个 lua_typename 函数，它将此整数转换回 type 返回的字符串形式。

[io.type] 函数确定给定对象是否为文件句柄（以及它是否已打开或关闭）。许多用户库遵循类似的模式，通过提供自己的函数来检查给定对象是否为库定义的类型，该函数要么返回 true/false，要么返回类名字符串。此函数使用下面描述的方法实现。但是，这种风格可能会违反鸭子类型，并可能阻止 (LuaVirtualization）。

相等运算符，更准确地说，是 [rawequal] 函数，可以检查两个值是否具有相同的标识（这意味着它们是相同的对象，因为对象具有唯一的标识）。如果一个类中的所有对象都作为键存储在一个表中，那么可以通过索引表来检查标识（最好是弱键表，尽管在 Lua 5.2 之前，这有一个警告——GarbageCollectingWeakTables）。

local isfoo_ = setmetatable({}, {__mode='k'})

function newfoo()
  local self = {}
  isfoo_[self] = true
  return self
end

function isfoo(o)
  return isfoo_[o]
end

如果一个类中的所有对象，并且只有这些对象，都具有相同的元表（或由 __metatable 元方法返回的值），那么可以检查该元表。

local foo_mt = {}

function newfoo()
  local self = setmetatable({}, foo_mt)
  return self
end

function isfoo(o)
  return getmetatable(o) == foo_mt
end

要获取用户定义类型的名称作为字符串，可以先获取对象的类型，然后从类型中获取名称。可以通过对类型使用 tostring 来实现，但有些人认为 tostring 仅用于调试。或者，可以在类型中甚至在对象本身中存储一个 _NAME 字段 [9][4] (TypeOf)。选择此字段名称的原因是，模块的 _NAME 字段由 [module] 函数设置，而模块通常用作类型，即使那些不使用模块函数 (LuaModuleFunctionCritiqued) 的人，也可能仍然遵循使用 _NAME 的约定。不幸的是，索引对象可能会引发错误，而不是返回 nil（鸭子类型也会出现此问题）。

有些人修改了 type 函数以支持用户定义类型，可能是通过查询 __type 元方法 [5][6]。这可能会破坏现有代码，这些代码期望只返回基本类型，或者在全局范围内增加一些开销。但是，可以在本地范围内替换自定义的 type 函数：local type = mytype。其他人让用户定义类型（或子类型）仅作为 type 的第二个返回值返回 [7][8]。

一些面向对象框架（面向对象编程）实现了它们自己的内省功能，但这些功能可能与不是用该框架创建的对象不兼容。

并非所有这些类型内省方法都能完全防止有意滥用（参见 沙箱）。然而，在正常的 Lua 使用中，对象的标识是无法伪造的。此外，通过限制对调试库的访问并提供 __metatable 元方法，可以防止公开访问对象的元表，以及公开元表标识。这些可以阻止来自不受信任代码的滥用。

--DavidManura

注意：对于一个相对简单的函数，它允许您在 Lua 崩溃的情况下打印不同的对象，请参见 IntrospectionFunctionsLua。