如何为__index指向函数的Lua类实现继承？

问题根因 #

你遇到的问题本质是Lua的__index元方法触发规则和预期不一致：
当访问表中不存在的键时，如果__index指向函数，Lua只会直接执行该函数并返回它的返回值，不会自动对该函数本身或者返回结果做进一步的元表查找。
你给DerivedClass这个C函数设置元表的操作不会生效，因为Lua在DerivedClass返回nil之后就直接终止查找流程了，不会主动去查询DerivedClass自身元表的__index指向的BaseClass。

解决方案 #

最直接的实现方式是在派生类的__index函数中手动实现基类 fallback 逻辑：
你需要修改DerivedClass函数的实现，当自身没有匹配到对应键时，主动调用基类的查询函数透传参数，返回基类的查询结果。

修改后的DerivedClass示例代码如下：

int DerivedClass( lua_State* lua )
{
    juce::Logger::writeToLog( "DerivedClass called" );
    const char* key = lua_tostring( lua, 2 );
    
    // 先处理派生类独有的方法
    if ( strcmp( key, "derived_specific_method" ) == 0 )
    {
        // 这里压入派生类独有方法的C函数即可
        // lua_pushcfunction(lua, Derived_specific_method);
        // return 1;
    }
    
    // 自身没有匹配到，透传参数调用基类查询函数
    lua_getglobal( lua, "BaseClass" );
    lua_pushvalue( lua, 1 ); // 透传实例对象参数
    lua_pushvalue( lua, 2 ); // 透传要查询的key参数
    lua_call( lua, 2, 1 );
    return 1;
}

同时你原来给DerivedClass函数设置元表的代码是无效的，可以直接删除。

执行流程验证 #

修改后执行obj:foo()的流程为：

1. obj表中没有foo键，触发元表__index指向的DerivedClass函数
2. DerivedClass没有匹配到foo键，主动调用BaseClass函数透传参数
3. BaseClass匹配到foo键，返回对应的C函数BaseClass_foo
4. Lua执行返回的C函数，正常输出日志，不会报错。

如果需要实现多层继承，只需要在每一层的类查询函数中都加上对应父类的 fallback 逻辑即可，也可以封装通用的继承链查询工具函数，减少重复代码。

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