无涯教程-Lua - 面向对象

面向对象编程(OOP)是现代编程时代中使用最广泛的编程技术之一。

OOP的特征

• 类(Class)                       - 类是用于创建对象的可扩展模板。

• 对象(Objects)               - 它是类的实例，并为其分配了单独的内存空间。

• 继承(Inheritance)       - 这是一个概念，一个类的变量和函数被另一类继承。

• 封装(Encapsulation)  - 这是将数据和函数合并到一个类中的过程。

您可以借助Table和Lua的一流函数在Lua中实现面向对象。通过将函数和相关数据放入表中，可以形成一个对象。继承可以在Meta的帮助下实现，它为父对象中不存在的函数(方法)和字段提供了一种查找机制。

Lua中的Table具有独立其值的对象特征。具有相同值的两个对象是不同的对象，而一个对象在不同时间可以具有不同的值，但是它始终是同一对象。

让无涯教程考虑一个简单的数学示例。经常遇到需要处理不同形状(如圆形，矩形和正方形)的情况。

形状可以具有公共属性Area。因此，可以从具有公共属性区域的基础对象形状扩展其他形状。每个形状都可以具有自己的属性和函数，如矩形可以具有属性长度，宽度，面积作为其属性，以及printArea和calculateArea作为其函数。

创建类

下面显示了具有三个属性区域，长度和宽度的矩形的简单类实现。它还具有printArea函数以打印计算出的区域。

-- Meta class
Rectangle = {area = 0, length = 0, breadth = 0}-- Derived class method newfunction Rectangle:new (o,length,breadth)o = o or {}setmetatable(o, self)self.__index = selfself.length = length or 0self.breadth = breadth or 0self.area = length*breadth;return o
end-- Derived class method printAreafunction Rectangle:printArea ()print("The area of Rectangle is ",self.area)
end

创建对象

创建对象是为类分配内存的过程。每个对象都有其自己的内存并共享公共类数据。

r=Rectangle:new(nil,10,20)

访问属性

无涯教程可以使用点运算符访问类中的属性，如下所示:

print(r.length)

访问函数

您可以使用带有该对象的冒号运算符访问成员函数，如下所示-

r:printArea()

分配内存并设置初始值。可以将初始化过程与其他面向对象语言的构造函数进行比较。

完整的示例

来看一个在Lua中使用面向对象的完整示例。

-- Meta class
Shape = {area = 0}-- Base class method newfunction Shape:new (o,side)o = o or {}setmetatable(o, self)self.__index = selfside = side or 0self.area = side*side;return o
end-- Base class method printAreafunction Shape:printArea ()print("The area is ",self.area)
end-- Creating an object
myshape = Shape:new(nil,10)myshape:printArea()

当您运行上述程序时，您将获得以下输出。

The area is 	100

Lua 继承

继承是将简单的基础对象(如形状)扩展为矩形，正方形等的过程。它在现实世界中经常用于共享和扩展基本属性和函数。

来看一个简单的类扩展。有一个如下所示的类。

-- Meta class
Shape = {area = 0}-- Base class method newfunction Shape:new (o,side)o = o or {}setmetatable(o, self)self.__index = selfside = side or 0self.area = side*side;return o
end-- Base class method printAreafunction Shape:printArea ()print("The area is ",self.area)
end

可以将形状扩展到方形，如下所示。

Square = Shape:new()-- Derived class method newfunction Square:new (o,side)o = o or Shape:new(o,side)setmetatable(o, self)self.__index = selfreturn o
end

Lua 覆盖

可以覆盖基类函数，而不是使用基类中的函数，派生类可以有自己的实现，如下所示:

-- Derived class method printAreafunction Square:printArea ()print("The area of square is ",self.area)
end

Lua 继承示例

无涯教程可以借助另一个新方法，借助元表，来扩展Lua中的简单类实现，如上所示。基类的所有成员变量和函数都保留在子类中。

-- Meta class
Shape = {area = 0}-- Base class method newfunction Shape:new (o,side)o = o or {}setmetatable(o, self)self.__index = selfside = side or 0self.area = side*side;return o
end-- Base class method printAreafunction Shape:printArea ()print("The area is ",self.area)
end-- Creating an object
myshape = Shape:new(nil,10)
myshape:printArea()Square = Shape:new()-- Derived class method newfunction Square:new (o,side)o = o or Shape:new(o,side)setmetatable(o, self)self.__index = selfreturn o
end-- Derived class method printAreafunction Square:printArea ()print("The area of square is ",self.area)
end-- Creating an object
mysquare = Square:new(nil,10)
mysquare:printArea()Rectangle = Shape:new()-- Derived class method newfunction Rectangle:new (o,length,breadth)o = o or Shape:new(o)setmetatable(o, self)self.__index = selfself.area = length * breadthreturn o
end-- Derived class method printAreafunction Rectangle:printArea ()print("The area of Rectangle is ",self.area)
end-- Creating an objectmyrectangle = Rectangle:new(nil,10,20)
myrectangle:printArea()

当运行上面的程序时，将获得以下输出-

The area is 	100
The area of square is 	100
The area of Rectangle is 	200

在上面的示例中，从基类Square创建了两个派生类-Rectangle和Square。可以在派生类中重写基类的函数。在此示例中，派生类覆盖函数printArea。

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