最近看到了一道号称腾讯最难的lua面试题：

研究了一下答案实现的过程，发现这题主要考察了元表和元方法、面向对象、环境这三个知识点，非常值得学习。题目如下：

function class(...)--TODO
end--TODO补充修改实现class方法
A =
class {name = string,age = int,foo = function()print('from A', name, age)end
}B =
class {__super = A,foo = function()print('from B', name, age)end
}local a = A()
a.name = 'hanmeimei'
a.age = 17
a:foo()local b = B()
b.name = 'lilei'
b.age = 18
b:foo()a.name = 20
a.age = '20'
b.foo = 'x'-- 输出-- from A hanmeimei 17
-- from B lilei 18
-- 类型不匹配：name 的类型是 string
-- 类型不匹配：age 的类型是 number
-- 函数不能赋值

（string和int必须修改，可替换为任意实值）

我觉得这题可以分为三步解决：

1、__newindex元方法实现错误赋值提示

输入：

输出：

解析：

1、若以类似函数的形式调用了一个值(table)时，则会调用它的__call元方法（此处a=A()而非a=A,因此会调用A的__call），因此用__call返回一个实例来完成a=A()的调用

2、对table中不存在的字段进行访问时，会调用__index；当对table中不存在的字段进行赋值时，会调用__newindex元。因此可构造一个不存在任何键值对的table,用data储存数据并赋值给__index，__newindex实现赋值类型检测并输出提示。

最初版本代码：

2、在全局环境中设置全局变量name和age实现foo()输出

输入：

输出：

解析：

1、foo()中对name和age的调用没有传入任何self参数，因此要在class中实现调用而不改变foo()结构，则可在访问foo()前将name和age放入全局环境中。由于访问foo()时会调用__index()，因此该步骤可在__index中实现。

2、设置全局环境变量时，由于lua 5.1之后的版本没有setfenv，因此需构造setfenv

代码实现：

setenv

__index

3、实现B()的继承

输入：

输出：

解析：

B的data继承自A，而非直接传入，因此改写local data = ...，将父类及...中的成员都复制到data中

代码实现：

经过以上主要步骤，稍作修改，即可实现最终要求。完整版代码：

function class(...)-- 返回的表类似“类”的定义local cls = {}-- 数据都存储在这里面，用作数据存储空间local data = {}-- 复制传入...的的成员。传入的...类似类定义中的成员列表。需要将父类，以及...内的成员都复制过来local function copyField(src, dest)-- 先复制父类if src['__super'] thenlocal superMeta = getmetatable(src['__super'])if superMeta and superMeta['__data'] thenfor k, v in pairs(superMeta['__data']) dodest[k] = vendendend-- 再复制子类，如果有重名，子类会覆盖父类for k, v in pairs(src) doif k ~= '__super' thendest[k] = vendendendcopyField(..., data)-- lua 5.1之后的版本没有setfenv，引入这段代码解决setfenv问题if not setfenv then-- based on http://lua-users.org/lists/lua-l/2010-06/msg00314.html-- this assumes f is a functionlocal function findenv(f)local level = 1repeatlocal name, value = debug.getupvalue(f, level)if name == '_ENV' thenreturn level, valueendlevel = level + 1until name == nilreturn nilendgetfenv = function(f)return (select(2, findenv(f)) or _G)endsetfenv = function(f, t)local level = findenv(f)if level thendebug.setupvalue(f, level, t)endreturn fendend-- 设置cls的元表setmetatable(cls,{-- 数据存储空间__data = data,-- __newindex处理赋值时的相关逻辑，类似set__newindex = function(t, key, newValue)local oldValue = data[key]-- 根据旧值的类型，判断新值的类型是否相同，不相同打印提示，相同才赋值if oldValue thenif type(oldValue) == 'function' thenprint('函数不能赋值')returnelseif type(newValue) ~= type(data[key]) thenprint('类型不匹配:', tostring(key), ' 的类型是', type(data[key]))returnendendend-- 将新值赋值data[key] = newValueend,-- __index处理获取值时的相关逻辑，类似get__index = function(t, key)if data[key] thenlocal value = data[key]--[["下面代码主要处理的是：A和B的foo函数体中都没有使用self，此时就得从全局表中获取该变量的值foo = function()print('from A', name, age)end"]]if type(value) == 'function' then-- 新建一个全局表local newG = {}setmetatable(newG, {__index = _G})-- 将数据赋值到全局表中for k, v in pairs(data) doif type(v) ~= 'function' thennewG[k] = vendend-- 设置函数的全局环境表setfenv(value, newG)end-- 返回原始值return valueendreturn nilend,-- __call可以使class创建的对象被调用，类似构造函数的用法，调用后复制出来一个实例__call = function()return clsend})return cls
endA =
class {name = '',age = 0,foo = function()print('from A', name, age)end
}B =
class {__super = A,foo = function()print('from B', name, age)end
}local a = A()
a.name = 'hanmeimei'
a.age = 17
a:foo()
local b = B()
b.name = 'lilei'
b.age = 18
b:foo()a.name = 20
a.age = '20'
b.foo = 'x'

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腾讯最难lua面试题答案及解析

1、__newindex元方法实现错误赋值提示

2、在全局环境中设置全局变量name和age实现foo()输出

3、实现B()的继承

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