类与对象

Lua类=元表元方法+元表的数据结构

可使用Lua的表和第一类函数在Lua中实现面向对象。通过将函数和相关数据放入表中，形成对象。可使用元表实现继承，为父对象中不存在的函数(方法)和字段提供查找机制。

Lua中的表具有状态和标识等对象的特征，与其值无关。具有相同值的两个对象(表)是不同的对象，而对象在不同的时间可以具有不同的值，但它始终是相同的对象。与对象一样，表的生命周期与谁创建它们或创建位置无关。

面向对象的概念广泛使用，但需要清楚地理解面向对象以获得适当和最大的好处。
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，矩形和方形。

形状可以具有共同的属性area。因此，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，像矩形这样的函数可以具有属性length，width，area作为属性，printArea和calculateArea作为它的函数。

下面显示了具有三个属性length，width和area的矩形的简单类实现。它还有一个printArea函数来打印计算区域面积。

-- 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 oend

-- Derived class method printArea

function Rectangle:printArea ()

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

Lua

创建一个对象
创建对象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)

Lua

访问属性
可以使用点(.)运算符访问类中的属性，如下所示 -

print(r.length)

Lua

访问成员函数

使用带有对象的冒号(:)运算符访问成员函数，如下所示 -

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

r:printArea()

Lua

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中的构造函数进行比较。它只是一个能够设置如上所示的值的函数。

完整的例子
下面来看一下在Lua中使用面向对象的完整示例。代码如下 -

-- 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 oend

-- Base class method printArea

function Shape:printArea ()

   print("The area is ",self.area)end

-- Creating an object

myshape = Shape:new(nil,10)

myshape:printArea()

Lua

运行上述程序时，将获得以下输出 -

The area is     100

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。它经常在现实世界中用于共享和扩展基本属性和功能。

下面来看一个简单的类扩展。有一个如下所示的类，

-- 元类

Shape = {area = 0}

-- 基类方法function Shape:new (o,side)

   o = o or {}

   setmetatable(o, self)

   self.__index = self

   side = side or 0

   self.area = side*side;

   return oend

-- 基类方法 - printArea

function Shape:printArea ()

   print("The area is ",self.area)end

Lua

可以将形状扩展为方形类，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 oend

Lua

覆盖基类函数

可以覆盖基类函数而不是在基类中使用函数，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

Lua

继承完整示例
在另一个new方法的帮助下，使用metatables，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派生类中。

-- 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 oend

-- 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 oend

-- 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 oend

-- 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()

Lua

当运行上述程序时，将获得以下输出 -

The area is     100

The area of square is     100

The area of Rectangle is     200

在上面的例子中，创建了两个派生类 - 基类Square和Rectangle。并在派生类中覆盖基类的函数。在此示例中，派生类会覆盖函数printArea。