__index メタメソッド

テーブルにメタテーブルを設定する方法がわかったところで、最も重要なメタメソッドである __index について学びましょう。このメタメソッドは、テーブルに存在しないキーにアクセスしようとしたときの動作を制御します。

通常、テーブルに存在しないキーを検索すると、Lua は nil を返します。しかし、テーブルに __index フィールドを持つメタテーブルがある場合、Lua は代わりにそのフィールドを確認します。__index が別のテーブルを指している場合、Lua はそこでキーを探します。

local defaults = {
    health = 100,
    speed = 10
}

local player = {name = "Alice"}
local meta = {__index = defaults}

setmetatable(player, meta)

print(player.name)    -- 出力: Alice
print(player.health)  -- 出力: 100

この例では、playerにはnameキーしかありません。player.healthにアクセスすると、Luaはplayer内で見つけられないため、メタテーブルの__indexフィールドを確認します。__indexはdefaultsテーブルを指しているので、Luaはそこを調べてhealth = 100を見つけます。

これにより、一方のテーブルがもう一方のテーブルにデフォルト値を提供するフォールバック機構が作られます。元のテーブルは独自の値を保持しますが、欠けているキーは自動的にフォールバックテーブルで検索されます。

__indexは関数にすることもできます。キーが見つからない場合、Luaはテーブルとキーを渡してその関数を呼び出し、関数が返した値を使用します。

local scores = {alice = 12}

setmetatable(scores, {
    __index = function(t, key)
        return 0  -- 存在しない名前はすべて0として扱う
    end
})

print(scores.alice)  -- 出力: 12
print(scores.bob)    -- 出力: 0

テーブルでは固定の代替値を指定しますが、関数を使えば、見つからないキーに対する値を計算できます。