__indexと__newindex
__indexと__newindexのメタメソッドでフィールドの読み書きを横取りします。
「__indexと__newindex」はCoddyKit上の無料Lua Academyレッスンです。 これはレッスン2/4です。 下記で完全なレッスンを無料で読むことができます。その後、ブラウザ内の組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューターでハンズオン演習できます。 これはLua Academy学習パスの一部であり、ウェブとCoddyKitアプリ全体で進捗が同期されます。 Lua Academyコースには全4レッスンが含まれています。
__indexのまとめ
__indexは、Luaがテーブルに存在しないキーを読み取ろうとしたときに呼び出されます。テーブル（プロトタイプ検索）にも、関数（動的な計算）にもできます。これはLuaで最もよく使われるメタメソッドで、継承、デフォルト値、遅延初期化を実現します。
local defaults = {timeout=30, retries=3}
local config = setmetatable({timeout=60}, {__index=defaults})
print(config.timeout) -- 60 (own value)
print(config.retries) -- 3 (from defaults)
print(config.missing) -- nil (not in either)__newindexが呼び出される場合
__newindexは、Luaがテーブルにまだ存在しないキーを書き込もうとしたときに呼び出されます。キーがすでに存在する場合、代入は__newindexを呼び出さずに直接行われます。
local proxy = setmetatable({}, {
__newindex = function(t, k, v)
print("New key:", k, "=", v)
rawset(t, k, v) -- actually store it
end
})
proxy.x = 10 -- New key: x = 10
proxy.x = 20 -- no trigger! x already exists
print(proxy.x) -- 20読み取り専用テーブル
__newindexを使うと、読み取り専用テーブルを作成できます。すべての書き込みを横取りしてエラーを発生させます。__indexと組み合わせると、テーブル自体に値を保存せずに値を提供できます。
local function readOnly(t)
return setmetatable({}, {
__index = t,
__newindex = function(_, k, _)
error("attempt to write to read-only table key: " .. tostring(k), 2)
end
})
end
local cfg = readOnly({host="localhost", port=8080})
print(cfg.host) -- localhost
-- cfg.host = "x" -- ERROR: attempt to write to read-only table変更の追跡
__newindexを使うと、テーブルへのすべての変更を追跡できます。デバッグ、変更ログの記録、リアクティブなデータバインディングに役立ちます。データは非公開の「バッキング」テーブルに保存し、変更をログに記録します。
local log = {}
local data = {}
local tracked = setmetatable({}, {
__index = data,
__newindex = function(_, k, v)
log[#log+1] = {key=k, old=data[k], new=v}
data[k] = v
end
})
tracked.name = "Alice"
tracked.age = 30
tracked.name = "Bob"
for _, entry in ipairs(log) do
print(entry.key, entry.old, "->", entry.new)
endプロキシオブジェクト
プロキシは別のオブジェクトをラップし、すべての読み取りと書き込みを横取りします。__indexと__newindexの両方を関数に指定した空のテーブルをプロキシとして使用します。実際のデータは別のテーブルに保存します。
local function makeProxy(target)
return setmetatable({}, {
__index = function(_, k) return target[k] end,
__newindex = function(_, k, v)
print("Setting", k, "on target")
target[k] = v
end,
})
end
local real = {x=10}
local p = makeProxy(real)
print(p.x) -- 10 (reads from real)
p.y = 20 -- Setting y on target
print(real.y) -- 20__indexチェーン（継承）
__indexメタテーブルを連鎖させると、プロトタイプ継承を作成できます。オブジェクトでキーが見つからない場合、Luaはクラス、親クラスという順に確認します。各レベルには、__indexが次のレベルを指す独自のメタテーブルが必要です。
local Base = {type = "base", version = 1}
local Child = setmetatable({type = "child"}, {__index = Base})
local Obj = setmetatable({}, {__index = Child})
print(Obj.type) -- base? No: child (Child has it)
print(Obj.version) -- 1 (from Base)
print(Obj.type) -- child (Child overrides Base.type)__indexによる遅延初期化
関数形式の__indexを使うと、コストの高い値を初回アクセス時に計算してキャッシュできます。最初の読み取りで値を計算し、テーブルに直接保存します（以降の__index呼び出しを回避できます）。
local lazy = setmetatable({}, {
__index = function(t, k)
if k == "expensiveData" then
print("Computing...")
local result = {1,2,3,4,5} -- simulate work
rawset(t, k, result)
return result
end
end
})
print(lazy.expensiveData) -- Computing... then table
print(lazy.expensiveData) -- (no "Computing" this time)スキーマ検証のための__newindex
__newindexを使ってスキーマを適用し、あらかじめ定義したキーや正しい型の値だけを設定できるようにします。これにより、Luaのテーブルに軽量な型安全性を加えられます。
local schema = {name="string", age="number", active="boolean"}
local function schemaTable()
local store = {}
return setmetatable({}, {
__index = store,
__newindex = function(_, k, v)
local expected = schema[k]
if not expected then error("unknown key: "..k,2) end
if type(v) ~= expected then
error(k.." must be "..expected..", got "..type(v),2)
end
store[k] = v
end
})
end
local user = schemaTable()
user.name = "Alice"
user.age = 30
-- user.age = "thirty" -- ERROR__indexとrawgetの違い
__index関数の内部では、__indexを再び呼び出さずにテーブルから読み取るため、rawgetを使用してください（無限再帰を引き起こすためです）。メタメソッド内で実際のテーブルの保存領域を操作するときは、必ずrawget/rawsetを使用してください。
local counter = setmetatable({count=0}, {
__index = function(t, k)
-- Use rawget to avoid recursion
local c = rawget(t, "count")
rawset(t, "count", c + 1)
return rawget(t, k)
end
})
print(counter.count) -- 0 (direct, no __index)
print(counter.missing) -- nil
print(counter.count) -- 1 (incremented)__indexと__newindexの組み合わせ
最も強力なパターンは、__indexと__newindexの両方を備えた空のプロキシテーブルを、非公開のデータテーブルで支える方法です。これにより読み取りと書き込みを完全に制御でき、変更検知、遅延読み込み、アクセス制御などの機能を実現できます。
local function observable(init)
local data = init or {}
local listeners = {}
local obj = setmetatable({}, {
__index = data,
__newindex = function(_, k, v)
local old = data[k]
data[k] = v
for _, cb in ipairs(listeners) do cb(k,old,v) end
end
})
obj._onchange = function(_, cb) listeners[#listeners+1]=cb end
return obj
end
local obs = observable({score=0})
obs:_onchange(function(k,o,n) print(k,o,"->",n) end)
obs.score = 100 -- score 0 -> 100確認問題
__newindexが呼び出されないのはどのような場合ですか？
まとめ：__indexと__newindex
重要なポイント：
__index：存在しないキーの読み取り時に呼び出されます。テーブルまたは関数を指定できます__newindex：新しいキーへの書き込み時だけ呼び出されます- 再帰を避けるため、メタメソッド内では
rawget/rawsetを使用します - パターン：読み取り専用テーブル、変更追跡、遅延初期化、スキーマ検証
- 空のプロキシとバッキングテーブルの組み合わせで、読み取りと書き込みを完全に横取りできます
よくある質問
「__indexと__newindex」レッスンは無料ですか？
はい。「__indexと__newindex」の完全なテキストはこのウェブで無料で読めます。インタラクティブに演習し（組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューター）、Lua Academyコースの残りをアンロックするには、CoddyKit PROにアップグレードしてください。 Lua Academyコースには全4レッスンが含まれています。
「__indexと__newindex」で何を学びますか？
__indexと__newindexのメタメソッドでフィールドの読み書きを横取りします。 ブラウザで直接実行するハンズオンコードでLua Academyを演習し、24時間対応のAIチューターがレッスンを進める中での質問に答えます。
Lua Academyを始めるのに経験は必要ですか？
事前経験は必要ありません。CoddyKitのLua Academyは初級者から上級者向けに構成されているため、ここから始めるか最初から始めて、自分のペースで進むことができます。 これはレッスン2/4です。
「__indexと__newindex」レッスンにはどのくらい時間がかかりますか？
ほとんどのCoddyKitレッスンは約5～10分かかります。各レッスンはコンパクトでインタラクティブなので、着実に進歩し、ウェブとアプリ全体で正確に前回の場所から再開できます。
このLua Academyレッスンでコードを書いて実行できますか？
はい。すべてのLua Academyレッスンに組み込みコードエディタが含まれているため、ブラウザでリアルコードを書いて実行し、即座のAIフィードバックを取得できます。ローカル設定は不要です。
このコースのすべてのレッスン
- メタテーブル入門
- __indexと__newindex
- 算術メタメソッド
- __tostringと__len