前言
Lua將其所有的全局變量保存在一個(gè)常規(guī)的table中，這個(gè)table稱為“環(huán)境”。這種組織結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，其一，不需要再為全局變量創(chuàng)造一種新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此簡(jiǎn)化了Lua的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)；另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，可以像其他table一樣操作這個(gè)table。為了便于實(shí)施這種操作，Lua將環(huán)境table自身保存在一個(gè)全局變量_G中。例如，我們可以使用以下代碼打印當(dāng)前環(huán)境中所有全局變量的名稱。
復(fù)制代碼 代碼如下:
for n in pairs(_G) do print(n) end
在你的電腦上運(yùn)行一下以上代碼，看看結(jié)果。
全局變量聲明
在Lua中，全局變量不需要聲明就可以直接使用，但是這樣違反了編程的大忌，隨便使用全局變量，將導(dǎo)致程序的性能，當(dāng)出現(xiàn)bug時(shí)，也很難去發(fā)現(xiàn)，同時(shí)也污染了程序中的命名?？紤]到全局變量也是存放在一個(gè)table中，我們則可以通過(guò)元表來(lái)改變其它代碼訪問(wèn)全局變量時(shí)的行為，看到了么？又是元表。代碼如下：
復(fù)制代碼 代碼如下:
setmetatable(_G, {
__newindex = function (_, k)
error("Attempt to write to undeclared variable " .. k)
end,
__index = function (_, k)
error("Attempt to read undeclared variable " .. k)
end
})
print(a) -- 這里a就是一個(gè)全局變量
而有的時(shí)候，我們的確需要定義一個(gè)全局變量，那怎么辦？還記得我在《Lua中的元表與元方法》這篇文章中寫的嗎？使用rawset就可以完成，它是不同過(guò)元表的，直接設(shè)置table的值；同時(shí)，為了測(cè)試一個(gè)變量是否存在，就不能簡(jiǎn)單的將它與nil比較。因?yàn)槿绻鼮閚il，訪問(wèn)就會(huì)拋出一個(gè)錯(cuò)誤，同樣，我們可以使用rawget來(lái)繞過(guò)元方法。
非全局的變量
由于“環(huán)境”這個(gè)概念是全局的，任何對(duì)他的修改都會(huì)影響程序的所有部分。例如：若安裝一個(gè)元表用于控制全局變量的訪問(wèn)，那么整個(gè)程序都必須遵循這個(gè)規(guī)范。但使用某個(gè)庫(kù)時(shí)，沒有先聲明就使用了全局變量，那么這個(gè)程序就無(wú)法運(yùn)行了。
可以通過(guò)函數(shù)setfenv來(lái)改變一個(gè)函數(shù)的環(huán)境。該函數(shù)的參數(shù)是一個(gè)函數(shù)和一個(gè)新的環(huán)境table。第一個(gè)參數(shù)除了可以指定為函數(shù)本身，還可以指定為一個(gè)數(shù)字，以表示當(dāng)前函數(shù)調(diào)用棧中的層數(shù)。數(shù)字1表示當(dāng)前函數(shù)，數(shù)字2表示調(diào)用當(dāng)前函數(shù)的函數(shù)，以此類推。首先來(lái)一小段代碼：
復(fù)制代碼 代碼如下:
a = 1 -- 這里創(chuàng)建了一個(gè)全局變量
-- 將當(dāng)前環(huán)境變量改為一個(gè)新的空table
setfenv(1, {})
print(a)
運(yùn)行代碼會(huì)彈出這樣的錯(cuò)誤:attempt to call global ‘print' (a nil value)
print是存放在_G中的，由于我們將當(dāng)前的環(huán)境變量重置為了一個(gè)空的table，導(dǎo)致找不到print了，所以就出現(xiàn)了錯(cuò)誤。為了防止這樣的錯(cuò)誤的放生，在我們改變當(dāng)前的環(huán)境變量之前，我們需要保存當(dāng)前的環(huán)境變量?？聪旅娴拇a：
復(fù)制代碼 代碼如下:
a = 1 -- 這里創(chuàng)建了一個(gè)全局變量
-- 將當(dāng)前環(huán)境變量改為一個(gè)新的空table
setfenv(1, {g = _G})
g.print(a) -- 輸出nil
g.print(g.a) -- 輸出1
這個(gè)時(shí)候訪問(wèn)g就會(huì)得到原來(lái)的環(huán)境，這個(gè)環(huán)境中包含了字段print。我們可以使用名字_G來(lái)代替g，如下述代碼：
復(fù)制代碼 代碼如下:
a = 1 -- 這里創(chuàng)建了一個(gè)全局變量
-- 將當(dāng)前環(huán)境變量改為一個(gè)新的空table
setfenv(1, {_G = _G})
_G.print(a) -- 輸出nil
_G.print(_G.a) -- 輸出1
不要忘了我們之前總結(jié)的__index元方法，我們可以設(shè)置新的環(huán)境變量的__index為_G，這樣，當(dāng)在新的環(huán)境中找不到對(duì)應(yīng)的變量時(shí)，就會(huì)去_G中找，這樣，就相當(dāng)于新的環(huán)境變量繼承了全局的環(huán)境變量_G，看以下代碼：
復(fù)制代碼 代碼如下:
a = 1 -- 這里創(chuàng)建了一個(gè)全局變量
local newEnv = {}
setmetatable(newEnv, {__index = _G})
-- 將當(dāng)前環(huán)境變量改為一個(gè)新的空table
setfenv(1, newEnv)
print(a)
在Lua中，函數(shù)會(huì)繼承創(chuàng)建其的環(huán)境，所以一個(gè)程序塊若改變了它自己的環(huán)境，那么后續(xù)由它創(chuàng)建的函數(shù)都將共享這個(gè)新環(huán)境。這項(xiàng)機(jī)制對(duì)于創(chuàng)建名稱空間是很有用的。之后的總結(jié)中還會(huì)繼續(xù)講解的。
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