Table Referenzen vs. Wertkopien in Lua

Das Problem

Einer der häufigsten Fehlerquellen in Lua tritt auf, wenn Entwickler erwarten, dass Tabellen als Wertkopien übergeben werden, während sie tatsächlich als Referenzen übergeben werden. Dies kann zu unerwarteten Datenänderungen führen.

-- Fehlerbeispiel
local function modifyTable(t)
    t.value = 42
end

local originalTable = {value = 10}
local vermeintlicheKopie = originalTable  -- Erstellt eine Referenz, keine Kopie!
modifyTable(vermeintlicheKopie)

print(originalTable.value)  -- Ausgabe: 42 (nicht 10, wie vielleicht erwartet)

Warum das passiert

In Lua sind Tabellen Referenztypen. Wenn du eine Tabelle einer neuen Variable zuweist oder als Argument übergibst, erstellst du eine neue Referenz auf dieselbe Tabelle, nicht eine Kopie ihres Inhalts.

Die Lösung

Um eine echte Kopie einer Tabelle zu erstellen, musst du ihren Inhalt explizit kopieren:

-- Lösung 1: Flache Kopie
local function flacheKopie(t)
    local kopie = {}
    for k, v in pairs(t) do
        kopie[k] = v
    end
    return kopie
end

local originalTable = {value = 10}
local echteKopie = flacheKopie(originalTable)
modifyTable(echteKopie)

print(originalTable.value)  -- Ausgabe: 10 (Original bleibt unverändert)
print(echteKopie.value)    -- Ausgabe: 42 (nur die Kopie wird geändert)

Für verschachtelte Tabellen brauchst du eine tiefe Kopie:

-- Lösung 2: Tiefe Kopie
local function tiefeKopie(t)
    if type(t) ~= 'table' then return t end
    local kopie = {}
    for k, v in pairs(t) do
        kopie[k] = type(v) == 'table' and tiefeKopie(v) or v
    end
    return kopie
end

Best Practices

1. Sei immer explizit, ob du eine Referenz oder eine Kopie brauchst
2. Nutze flache Kopien für einfache Tabellen
3. Nutze tiefe Kopien für verschachtelte Strukturen
4. Dokumentiere Funktionen, die ihre Tabellenargumente modifizieren
5. Erwäge unveränderliche (immutable) Muster für komplexe Datenstrukturen

Häufige Fallstricke

• Vergessen, dass Funktionsargumente Referenzen sind
• Verschachtelte Tabellen beim Kopieren nicht berücksichtigen
• Annehmen, dass Zuweisungen Kopien erstellen
• Gemeinsam genutzte Tabellenreferenzen an mehreren Stellen modifizieren

Verwandte Konzepte

• Table Metatables
• Garbage Collection
• Speicherverwaltung
• Funktionsparameterübergabe

Mehr erfahren

• Lua Referenzhandbuch: Tabellen
• Programming in Lua: Tables