lua弱引用表weak table的用途

1.簡介

2.定義

3.示例

示例1示例2

4.應用

1.記憶（快取）函式

示例1示例2

2.設定表的預設值

1）lua的gc預設是自動**的，當乙個物件的引用計數為0時，它就會被gc所**。

2）lua中的表預設是強引用的，當你把某個物件放入表中時，就是生成乙個對它的強引用（物件的引用計數+1），在物件的引用計數沒有為0之前不會被gc**；

3）如果把乙個表宣告為弱引用，則當把某個物件放如表中時，生成乙個弱引用（物件不會被引用計數，可以理解為引用計數+0）；如果乙個物件只被弱引用表所引用（物件的引用計數為0），則會被下一次gc自動**

所以弱引用表weak table的用途一般都是出於gc考慮的

注意：以上所指物件不包括值型別：number、boolean

可以通過重寫元方法__mode來定義乙個表為弱引用表weak table，它包含三個值："k"、"v"、"kv"，參見如下：

k標記表的key為弱引用

v標記表的value為弱引用

kv同時標記表的key和value為弱引用

t = {}
--標記表t的key為弱引用
setmetatable(t, )
key1 = 
key2 = 
t[key1] = 1
t[key2] = 2
--手動呼叫gc來測試
collectgarbage()
for k, v in pairs(t) do
print(k.name, v)
endprint("-----------------------------------------")
key1 = nil
--手動呼叫gc來測試
collectgarbage()
for k, v in pairs(t) do
print(k.name, v)
end

輸出如下：

key1 1 key2 2 -----------------------------------------

key2 2

可以看到當key1 = nil 並手動呼叫gc後，key1所佔的記憶體被**了，t中也訪問不到key1了

point = 
function point:new(x, y)
local o = {}
setmetatable(o, self)
self.__index = self
o.x = x
o.y = y
return o
endcollectgarbage("collect")
t = {}
--標記表t的value為弱引用
setmetatable(t, )
arr = {}
--生成100個point物件，並對arr和t賦值
for i = 1, 100 do
arr[i] = point:new(i, 10 - i)
t[i] = arr[i]
endcollectgarbage("collect")
for i = 1, 100 do
arr[i] = nil
endprint("before memory : "..collectgarbage("count"))
collectgarbage("collect")
print("after memory  : "..collectgarbage("count"))
print("t.length : "..#t..",   arr.length : "..#arr)

輸出如下：

before memory : 40.8173828125 after memory : 29.0986328125

t.length : 0, arr.length : 0

可以看到：在arr的元素被設定為nil後，因為t的value是弱引用，所以arr的元素被gc所**，記憶體從40k降到了29k；

如果把 setmetatable(t, ) 標記弱引用的這句去掉，則輸入如下：

before memory : 40.6201171875 after memory : 40.6201171875

t.length : 100, arr.length : 0

可以看到arr的元素引用被設定為nil後，但是t還是強引用表，所以這100個元素的記憶體沒有被釋放

空間換時間是程式設計中常用的一種方式，我們可以用犧牲一點記憶體為代價來提公升效能。參見如下：

--記憶（快取）函式
function memoize(func)
local mem = {}
setmetatable(mem, )
return function(parm)
local r = mem[parm]
if r == nil then
r = func(parm)
mem[parm] = r
endreturn r
endend--模擬乙個複雜的計算過程
function getresult(x)
for i = 1, 10000 do
x = x + 1
endreturn x
end--重新定義函式的記憶化（快取）版本
getresult = memoize(getresult)
begintime = os.clock()
result = 0
for i = 1, 10000 do
result = getresult(1)
endprint("result : "..result..", time : "..(os.clock() - begintime))

輸出如下：

result : 10001, time : 0.001

再對比一下沒有用記憶函式的版本： getresult = memoize(getresult) ，輸出如下：

result : 10001, time : 0.726

可以看到採用記憶函式的後，對於大量的頻繁呼叫，在引數變化不大的情況下，效能有很大的提公升

lua中load函式（或舊版本的loadstring，5.2以上版本已刪除）一般用於動態執行外部**；因為是動態執行，所有每次執行前都會先編譯一次，那產生的效能問題就是必須要考慮的了。所以可以用記憶函式包裝後再使用，對於相同的字串就不會每次都編譯，提高了執行效率，參見如下：

function memoize(func)
local mem = {}
setmetatable(mem, )
return function(parm)
local r = mem[parm]
if r == nil then
r = func(parm)
mem[parm] = r
endreturn r
endend--重新定義函式的記憶化版本
load = memoize(load)
starttime = os.clock()
result = 0
for i = 1, 1000000 do
load("result = result + 1")()
endprint("result = "..result..", time = "..(os.clock() - starttime))

輸出如下：

result = 1000000, time = 0.087

對比一下沒有用記憶函式的版本： load = memoize(load)，輸出如下：

result = 1000000, time = 1.823

可以看到採用記憶函式的後效能有很大的提公升

參見如下：

--設定表的預設值
function setdefault()
local mem = {}
setmetatable(mem, )
return function(t, data)
setmetatable(t, )
local r = mem[t]
if r == nil then
r = data
mem[t] = r
endreturn r
endend--獲取乙個setdefault的閉包函式
setdefault = setdefault()
key1 = {}
key2 = {}
setdefault(key1, 100)
setdefault(key2, )
print(key1.default)
print(key2.default.name)

輸出如下：

100

default value table

如上可以看到，我們可以對乙個表t設定乙個預設的資料data。可以理解為乙個字典dictionary，表t是key，data是value；但是當表t == nil，觸發gc**後，它會自動從字典中消失，不用單獨對字典做維護

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