Lua——面向对象

面向对象编程简介

面向对象编程（OOP）是现代编程时代最常用的编程技术之一。有许多编程语言支持 OOP，其中包括：

C++
爪哇
Objective-C
短暂聊天
C＃
Ruby

面向对象编程的特点

类- 类是用于创建对象、提供状态（成员变量）和Behave实现的初始值的可扩展模板。
对象- 它是类的实例，并为其自身分配了单独的内存。
继承- 这是一个类的变量和函数被另一个类继承的概念。
封装- 这是在类内组合数据和函数的过程。可以借助函数在类外部访问数据。它也称为数据抽象。

Lua 中的面向对象编程

您可以借助 Lua 的表和一流函数在 Lua 中实现面向对象。通过将函数和相关数据放入表中，就形成了一个对象。继承可以借助元表来实现，为父对象中不存在的函数（方法）和字段提供查找机制。

Lua 中的表具有对象的特性，例如独立于其值的状态和身份。具有相同值的两个对象（表）是不同的对象，而一个对象可以在不同时间具有不同的值，但它始终是同一个对象。与对象一样，表的生命周期与创建者或创建位置无关。

现实世界的例子

面向对象的概念被广泛使用，但您需要清楚地理解它才能获得适当和最大的好处。

让我们考虑一个简单的数学例子。我们经常遇到处理不同形状的情况，如圆形、矩形和正方形。

这些形状可以具有共同的属性 Area。因此，我们可以使用公共属性区域从基础对象形状扩展其他形状。每个形状都可以有自己的属性和函数，例如矩形可以有长度、宽度、面积作为其属性，以及 printArea 和calculateArea 作为其函数。

创建一个简单的类

下面显示了具有面积、长度和宽度三个属性的矩形的简单类实现。它还具有 printArea 函数来打印计算出的面积。

-- Meta class
Rectangle = {area = 0, length = 0, breadth = 0}

-- Derived class method new

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

-- Derived class method printArea

function Rectangle:printArea ()
   print("The area of Rectangle is ",self.area)
end

创建对象

创建对象就是为类实例分配内存的过程。每个对象都有自己的内存并共享公共类数据。

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

访问属性

我们可以使用点运算符访问类中的属性，如下所示 -

print(r.length)

访问会员功能

您可以使用冒号运算符和对象来访问成员函数，如下所示 -

r:printArea()

分配内存并设置初始值。初始化过程可以与其他面向对象语言中的构造函数进行比较。它只不过是一个可以设置如上所示值的函数。

完整示例

让我们看一个在 Lua 中使用面向对象的完整示例。

现场演示

-- Meta class
Shape = {area = 0}

-- Base class method new

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

-- Base class method printArea

function 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，您将得到以下输出。

The area is 	100

Lua中的继承

继承是将简单的基础对象（如形状）扩展到矩形、正方形等的过程。它经常在现实世界中用于共享和扩展基本属性和功能。

让我们看一个简单的类扩展。我们有一个类，如下所示。

-- Meta class
Shape = {area = 0}

-- Base class method new

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

-- Base class method printArea

function Shape:printArea ()
   print("The area is ",self.area)
end

我们可以将形状扩展到正方形类，如下所示。

Square = Shape:new()

-- Derived class method new

function Square:new (o,side)
   o = o or Shape:new(o,side)
   setmetatable(o, self)
   self.__index = self
   return o
end

重写基本函数

我们可以重写基类函数，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 printArea

function Square:printArea ()
   print("The area of square is ",self.area)
end

继承完整示例

我们可以借助元表的另一个新方法来扩展 Lua 中的简单类实现，如上所示。派生类中保留了基类的所有成员变量和函数。

现场演示

-- Meta class
Shape = {area = 0}

-- Base class method new

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

-- Base class method printArea

function 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 new

function Square:new (o,side)
   o = o or Shape:new(o,side)
   setmetatable(o, self)
   self.__index = self
   return o
end

-- Derived class method printArea

function 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 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

-- Derived class method printArea

function Rectangle:printArea ()
    print("The area of Rectangle is ",self.area)
end

-- Creating an object

myrectangle = Rectangle:new(nil,10,20)
myrectangle:printArea()

当我们运行上面的程序时，我们将得到以下输出 -

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

在上面的示例中，我们从基类 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，派生类重写函数 printArea。