04 — 特殊类型的元表行为

本文档汇总 enum、Nullable<T>、struct、数组、委托（delegate） 在元表布局与成员索引上的特例。值如何 Push/Pop、ByVal/ByObj payload 布局等编组细节见 ../marshal/ 各分册；本文只描述 Lua 脚本可见 的表结构、元方法与索引入口。

关联文档： 通用布局 → 01-LAYOUT.md；索引算法 → 02-INDEX.md；绑定规则 → 03-BINDING.md。

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1. 枚举（enum）

1.1 类型表与静态访问

enum 经 CSharp[assembly][typeFullName] 解析为类型表 E，带 __enum : true、SMT 与 ByObj IMT。无 __byval_instance_mt。

Bind 期将该 enum 所有 public static literal 字段写入 E 本体为 integer（Lua 5.4+ 优先）或整型 number，值为 C# underlying 整型。不是 userdata。读 E.Red 时若键已在 E 上，不触发 __index。

SMT 提供 __index / __newindex（静态三表），但 无 __call、无 _default。禁止 EnumType(...) 构造实例，禁止在 E 或 SMT 上挂 _ctor。

对 enum 常量的赋值：__newindex strict error，与 static readonly 一致。

1.2 Boxed 实例

需要 boxed enum（ByObj userdata）时使用 zlua.box（../05-LIB.md），不提供类型表构造入口：

local Color = CSharp.AC['MyGame.Color']
local redBox = zlua.box(Color, Color.Red)

产物挂接 E.__byobj_instance_mt，__zlua_ud_kind 为 "byobj"。实例三表通常为空或极少成员（enum 无 public 实例 field/method）；__tostring 建议形如 EnumFullName(value)。

默认跨边界传参仍用 integer/number（../marshal/08-ENUM.md）；zlua.box 仅用于需要 object 形参、装箱语义的场景。

1.3 与 class / struct 对比（元表）

项	enum
类型表常量	integer/number 键
SMT.__call	无
_default	无
实例 userdata	仅 zlua.box → ByObj
继承扁平化	无（enum 无继承链合并）

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2. Nullable<T>（闭合值类型）

System.Nullable\1经zlua.make_generic_type闭合为类型表N，带 **__nullable : true**，与 __struct/__enum` 互斥。

2.1 布局特例

• 无 __byval_instance_mt、无 __byobj_instance_mt、无 IMT。
• SMT 仅 含 __call 与可选 __tostring；无 __index / __newindex（不暴露 Nullable 类型自身的 static 成员绑定）。

2.2 SMT.__call 语义

N(...) 构造的是 element 类型 T 的有值表示，不是 Nullable 包装实例。native 将 __call 绑定到 element 类型 的构造逻辑（与 T(...) / T 的 primitive 转换一致）：

local NullableInt = zlua.make_generic_type(
    CSharp.mscorlib['System.Nullable`1'],
    zlua.types.int32
)
local n = NullableInt(42)   -- Lua integer，非 userdata

local NullablePoint = zlua.make_generic_type(
    CSharp.mscorlib['System.Nullable`1'],
    Point2D
)
local p = NullablePoint(1, 2)   -- Point2D ByVal userdata

T 种类	N(...) 返回值
基元	对应 Lua 基元（boolean / integer / number）
struct	T 的 ByVal userdata
enum	不支持此入口（enum 无 __call）

null / 无值 不经 N(...) 表达；向 C# 传 Nullable<T> 的 null 时直接传 Lua nil（../marshal/01-OVERVIEW.md）。

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3. 值类型 struct

struct 类型表含 __struct : true，同时挂 __byval_instance_mt 与 __byobj_instance_mt（见 01-LAYOUT.md §4）。

3.1 静态入口

入口	位置	语义
Type(...)	SMT.__call	有参 public 构造 → ByVal userdata（与规范默认构造产物一致）
Type._default()	SMT 上的 _default，经静态 __index → SMT 回退	无参 零初始化 实例，等价 default(T)；不调用用户带参构造

禁止 _ctor 字段；禁止 enum/Nullable 的 _default。

3.2 实例成员与双 MT

• ByVal userdata：metatable = T.__byval_instance_mt；字段/方法经 ByVal 三表索引；this 指向 payload（../marshal/05-STRUCT.md）。
• ByObj userdata（boxed struct）：metatable = T.__byobj_instance_mt；同一成员名，ByObj 三表 closure。
• 静态成员经 T / SMT 访问，与 class 路径相同。

struct 无 C# 实例继承；Bind 期 不 合并基类实例成员（值类型无派生实例继承场景）。可选 zlua.box 在 ByVal 与 ByObj 间转换（marshal 分册）。

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4. 数组（szarray / mdarray）

数组类型表结构与普通引用类型类似：仅 ByObj IMT（数组对象为 Il2CppArray* / 等价引用）。SMT.__call 无（数组实例由 zlua.new_szarray_* / zlua.new_mdarray_* 创建，见 ../02-TYPE-SYSTEM.md）。

4.1 实例元方法

元方法	行为
__len	szarray：#arr = Length；mdarray：#arr = 各维 GetLength(d) 之积（可寻址元素总数），不是单维长度
__index / __newindex	走实例三表；不实现 arr[i] 元方法下标

4.2 元素访问：get / set

Bind 期向实例 methodTable 注册 native 方法 get / set（非 get_Item 命名）：

arr:set(0, 10)      -- szarray：1 个下标 + value
assert(arr:get(0) == 10)

matrix:set(0, 1, 7) -- mdarray：rank 个下标 + value

实参个数：get 须等于 rank；set 须等于 rank + 1（末参为 value）。下标为 C# 各维下标（含 lowerBound），须为整数。越界 → luaL_error。

仍可通过三表绑定的 GetValue / SetValue 等方法访问；基元断言优先 get（未装箱）。与 zlua.to_table 的 1 基 Lua 表语义不同，见 ../marshal/07-ARRAY.md。

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5. 委托（delegate）

委托类型表 + ByObj IMT。委托 实例 userdata 在 ByObj IMT 上额外注册 __call：

local cb = SomeDelegate(function(x) return x * 2 end)
local result = cb(21)   -- 等价 invoke，非 obj:Invoke(21) 必需

__call 实参个数须与 Invoke 签名一致；Lua function → delegate 的编组见 ../marshal/09-FUNCTION.md。静态成员（若有）仍经 SMT 三表；无 event 子表。

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6. 其它类型（摘要）

类型	元表要点
class	仅 __byobj_instance_mt；SMT.__call → 实例构造；继承成员 Bind 期扁平化
interface	可解析类型表；通常无 public 构造，SMT.__call 不可用
抽象类	仅 public 构造可 __call；protected 构造对 Lua 不可见
静态类	仅静态三表；无 __call、无 IMT

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7. 编组交叉引用

主题	文档
enum 默认 integer 与 box	../marshal/08-ENUM.md
struct ByVal / ByObj	../marshal/05-STRUCT.md
class / 引用门面	../marshal/06-CLASS.md
数组创建与 get/set	../marshal/07-ARRAY.md
Delegate ↔ Lua function	../marshal/09-FUNCTION.md
Nullable null / 有值	../marshal/01-OVERVIEW.md

元表层只保证 入口与索引语义 与上表一致；具体栈上类型校验与 GC 行为以 marshal 分册为准。