为什么Lua中设置嵌套表值会修改元表对应值？如何避免该问题？

问题1解答：你的理解完全正确 #

Lua访问和修改表字段的运行机制可以拆解为两步，你遇到的差异本质是顶级字段赋值和嵌套字段修改的逻辑不同：

1. 访问表中不存在的字段时，才会触发__index元方法，从元表中查找对应值，若返回值是表类型，拿到的是该表的内存引用而非拷贝。
2. 给表的不存在的顶级字段赋值时，会直接在当前表创建该字段，不会修改元表的任何内容。

对应到你的代码：

• 执行t1.value = 10时，是给t1的顶级字段value赋值，直接在t1自身新增了value字段，完全不影响元表和t2。
• 执行t1.nested.value = 20时，首先需要读取t1.nested的值，t1本身没有nested字段，触发__index拿到元表mt里nested表的引用，再修改这个引用的value字段，本质就是修改元表的嵌套表，所以t2和mt的nested.value都会同步变更。

问题2解答：两种方案实现仅修改指定表的嵌套值 #

方案1：手动初始化专属嵌套表 #

在修改嵌套值前，先给目标表单独创建自己的nested字段，后续访问会优先使用表自身的字段，不会触发元表查找：

-- 先给t1创建独立的nested表
t1.nested = { value = 0 }
-- 此时修改的是t1自己的nested表，不影响元表和t2
t1.nested.value = 20

方案2：改造__index自动创建独立嵌套表 #

如果不想每次手动初始化，可以把__index改成函数实现，首次访问nested字段时自动给当前实例创建专属的嵌套表：

local mt = { 
  value = 0
}
mt.__index = function(t, k)
  -- 访问nested字段时自动给当前实例生成独立的嵌套表
  if k == "nested" then
    t.nested = { value = 0 }
    return t.nested
  end
  -- 其他字段返回元表的默认值
  return mt[k]
end

使用这个元表后，任意实例首次访问nested时就会在自身生成独立的嵌套表，后续修改完全不会影响其他实例和元表。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者HappiestMew