思考并回答以下问题: 1.如何创建一个空表?
之前学习了table,Lua中table很重要的一个功能就是实现面向对象的架构。因为lua本身并不是面向对象的语言,但是通过table可以实现。
面向对象编程(Object Oriented Programming,OOP)是一种非常流行的计算机编程架构。
以下几种编程语言都支持面向对象编程:C# C++ Java Objective-C Ruby
面向对象特征 1)** 封装 ** :指能够把一个实体的信息、功能、响应都装入一个单独的对象中的特性。
2)** 继承 ** :继承的方法允许在不改动原程序的基础上对其进行扩充,这样使得原功能得以保存,而新功能也得以扩展。这有利于减少重复编码,提高软件的开发效率。
3)** 多态 ** :同一操作作用于不同的对象,可以有不同的解释,产生不同的执行结果。在运行时,可以通过指向基类的指针,来调用实现派生类中的方法。
4)** 抽象 ** :抽象(Abstraction)是简化复杂的现实问题的途径,它可以为具体问题找到最恰当的类定义,并且可以在最恰当的继承级别解释问题。
Lua 中面向对象 我们知道,对象由属性和方法组成。LUA中最基本的结构是table,所以需要用table来描述对象的属性。
lua中的function可以用来表示方法。那么LUA中的类可以通过table + function模拟出来。
Lua中的表不仅在某种意义上是一种对象。像对象一样,表也有状态(成员变量);也有与对象的值独立的本性,特别是拥有两个不同值的对象(table)代表两个不同的对象;一个对象在不同的时候也可以有不同的值,但他始终是一个对象;与对象类似,表的生命周期与其由什么创建、在哪创建没有关系。
但是如果直接使用table仍然会存在大量的问题,见如下代码:
1 2 3 4 5 6 Account = {balance = 0 } function (v) Account.balance = Account.balance - v end Account.withdraw(100.00 )
在上面的withdraw函数内部依赖了全局变量Account,一旦该变量发生改变,将会导致withdraw不再能正常的工作,如:
1 2 a = Account; Account = nil a.withdraw(100.00 )
这种行为明显的违反了面向对象封装性和实例独立性。要解决这一问题,我们需要给withdraw函数在添加一个参数self,等价于C#中的this,见如下修改:
1 2 3 4 5 6 7 function (self, v) self.balance = self.balance - v end a1 = Account Account = nil a1.withdraw(a1, 100.00 )
针对上述问题,Lua提供了一种更为便利的语法,即将点(.)替换为冒号(:),这样可以在定义和调用时均隐藏self参数,如:
1 2 3 4 5 function Account:withdraw (v) self.balance = self.balance - v end a:withdraw(100.00 )
** 一个简单实例 ** 以下简单的类包含了三个属性: area, length 和 breadth,printArea方法用于打印计算结果:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Rectangle = {area = 0 , length = 0 , breadth = 0 } function Rectangle:new (o,length,breadth) o = o or {} setmetatable (o, self) self.__index = self self.length = length or 0 self.breadth = breadth or 0 self.area = length*breadth; return o end function Rectangle:printArea () print ("矩形面积为 " ,self.area) end
** 创建对象 **
创建对象是为类的实例分配内存的过程。每个类都有属于自己的内存并共享公共数据。
1 r = Rectangle:new(nil ,10 ,20 )
内存在对象初始化时分配。
** 访问属性 ** 我们可以使用点号(.)来访问类的属性:
** 访问成员函数 ** 我们可以使用冒号 : 来访问类的成员函数:
** 完整实例 ** 以下我们演示了 Lua 面向对象的完整实例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Shape = {area = 0 } function Shape:new (o,side) o = o or {} setmetatable (o, self) self.__index = self side = side or 0 self.area = side*side; return o end function Shape:printArea () print ("面积为 " ,self.area) end myshape = Shape:new(nil ,10 ) myshape:printArea()
执行以上程序,输出结果为:
** Lua 继承 ** 继承是指一个对象直接使用另一对象的属性和方法。可用于扩展基础类的属性和方法。
以下演示了一个简单的继承实例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Shape = {area = 0 } function Shape:new (o,side) o = o or {} setmetatable (o, self) self.__index = self side = side or 0 self.area = side*side; return o end function Shape:printArea () print ("面积为 " ,self.area) end
接下来的实例,Square 对象继承了 Shape 类:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Square = Shape:new() function Square:new (o,side) o = o or Shape:new(o,side) setmetatable (o, self) self.__index = self return o end
** 完整实例 ** 以下实例我们继承了一个简单的类,来扩展派生类的方法,派生类中保留了继承类的成员变量和方法:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 Shape = {area = 0 } function Shape:new (o,side) o = o or {} setmetatable (o, self) self.__index = self side = side or 0 self.area = side*side; return o end function Shape:printArea () print ("面积为 " ,self.area) end myshape = Shape:new(nil ,10 ) myshape:printArea() Square = Shape:new() function Square:new (o,side) o = o or Shape:new(o,side) setmetatable (o, self) self.__index = self return o end function Square:printArea () print ("正方形面积为 " ,self.area) end mysquare = Square:new(nil ,10 ) mysquare:printArea() Rectangle = Shape:new() function Rectangle:new (o,length,breadth) o = o or Shape:new(o) setmetatable (o, self) self.__index = self self.area = length * breadth return o end function Rectangle:printArea () print ("矩形面积为 " ,self.area) end myrectangle = Rectangle:new(nil ,10 ,20 ) myrectangle:printArea()
执行以上代码,输出结果为:
1 2 3 面积为 100 正方形面积为 100 矩形面积为 200
总结 刚刚学习了如何在lua中通过table模拟面向对象编程。Lua中的继承虽然可以通过metetable模拟出来,但是不推荐用,只模拟最基本的对象大部分时间够用了。