Lua函数引用可以用作表键吗？

Question

一个Lua新手在这里。我能够将函数引用存储为Lua表中的键吗？与以下内容类似：

local fn = function() print('hello') end
local my_table = {}
my_table[fn] = 123

这似乎可以正常工作，但我不知道是否可以依赖函数引用的唯一性。Lua是否可以在超出范围后重用函数引用？这会创建任何问题或者因某些原因被认为是一种不良实践吗？

- Vivek

Answer 1

是的。我在lua中遇到的最好的事情之一就是任何东西都可以作为引用。

你在表格中使用key的方式没有问题。

来自 Lua PiL

Lua中的表既不是值也不是变量；它们是对象。您可以将表视为动态分配的对象；您的程序仅操作对它们的引用（或指针）。没有隐藏的副本或在幕后创建新表。

在您的示例中，您没有向函数传递任何参数，因此，在您的情况下，将函数作为引用在程序中将无用。另一方面，像这样：

fn1 = function(x) print(x) end
fn2 = function(x) print("bar") end
t[fn1] = "foo"
t[fn2] = "foo"
for i, v in pairs(t) do i(v) end

有其用途。

一旦父表在作用域内，Lua可以重用函数引用吗？

只要您的父表在作用域内，是的。由于表被创建和操作但不被复制，因此您的函数引用不会从表索引内存中过时。 我稍后试试后再编辑这个答案。

这会产生任何问题吗，还是因为某种原因被认为是不良实践？

这只是被认为是不良实践，因为熟悉其他语言（如C、Python等）的用户在阅读表格时往往会考虑数组。在lua中，您没有这样的担忧，程序将完美地运行。

我不知道是否可以依赖函数引用的唯一性。

为什么？

- hjpotter92

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感谢您提供详细的答案！非常感激！我曾经怀疑函数引用的唯一性，因为有可能出现两个函数具有相同的主体，Lua 解释器可能会决定将其作为单个引用以节省内存，就像大多数语言中的空对象和相同字符串一样。话虽如此，在大多数项目中不应该出现两个具有相同主体的函数的情况。另一个原因是 Lua 是否可以使用相同的哈希码（通过打印函数或调用 tostring(fn) 看到的哈希码）来表示其他函数。但正如您所澄清的那样，这是不太可能的，除非它被垃圾回收。 - Vivek

即使使用相同的主体，只要为它们使用不同的“名称”，它们就会被分配新的引用。 - hjpotter92

@BackinaFlash，这并不是普遍的真实情况。这对于5.1官方解释器来说是正确的；但对于5.2来说则不是。我相信这取决于个别的实现。 - daurnimator

Answer 2

函数引用的唯一性取决于Lua版本。

Lua 5.2手册如是说：
函数定义可能不会创建新值；如果新函数与旧函数没有可观察的区别，则可以重复使用以前的某些值。

例：

-- 10 different function references on Lua 5.1
-- The same function reference for Lua 5.2
local j
for i = 1, 10 do
   print(function() print(j) end)
end

-- 10 different function references for any Lua version
for i = 1, 10 do
   print(function() print(i) end)
end

因此，规则是：创建不同的闭包以获得不同的引用。

- Egor Skriptunoff

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谢谢Egor！这是一个重要的知识点。不过我不希望在我的项目中出现两个具有相同函数体的函数，所以这应该不会有影响。 - Vivek

此外，如果我们在不同的作用域中创建具有相同主体的两个函数，例如作为不同表中的值，则它们会获得唯一的引用，从而解决了可能存在的相同主体函数的问题。 - Vivek

Answer 3

你可以这样做，function会一直保留在内存中，直到被垃圾回收器销毁。

你可以在交互式的lua中尝试：

> fn = function() print('hello') end
> print(fn)
function: 0x9d058d0

> fn2 = function() print('hello') end
> print(fn2)
function: 0x9d05ee8

> fn2=fn
> print(fn2)
function: 0x9d058d0

> print(function() print('hello') end)
function: 0x9d068a8

> print(function() print('hello') end)
function: 0x9d06bf8

记住，如果fn是local，那么当它超出范围时将被垃圾回收。在您的情况下，这不应该是一个问题，因为my_table在同一块中是local的。请参见Lua文档关于局部变量的说明。

- zxxc

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在Luajit中打印nil？！ - paulm

Answer 4

这似乎可以正常工作，但我不知道是否可以依赖函数引用的唯一性。

每个function() end语句都会创建一个新的闭包。如果它们来自同一个构造函数，则实际上函数的代码将被重复使用。

for i=1,100 do
    t[function() print(i) end] = i -- this function body will be reused
end

但每个闭包都是独一无二的，这对您的参考非常重要。

Lua是否可以在超出范围后重用函数引用？

只要fn作为my_table中的键使用，Lua就不会收集它。如果my_table也超出范围，以至于表和函数都被收集，那么Lua重用引用不会影响您。所以无论如何，您都是好的。

- Mud