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Lua 学习笔记:面向对象

分类:技术

没错,Lua 中只存在表(Table)这么唯一一种数据结构,但依旧可以玩出面向对象的概念。

添加成员函数

好吧,如果熟悉 C++ 还是很好理解类似的进化过程的:如果说 struct 里可以添加函数是从 C 过渡到 C++ 的第一认识的话,为 Table 添加函数也可以算是认识 Lua 是如何面向对象的第一步吧。

player = { health = 200 }  --> 一个普通的 player 表,这里看作是一个对象
function takeDamage(self, amount)
  self.health = self.health - amount
end

takeDamage(player, 20)  --> 调用

如何将独立的 takeDamage 塞进 player 中咧?答案是直接定义进去:

player = { health = 200 }
function player.takeDamage(self, amount)
  self.health = self.health - amount
end

player.takeDamage(player, 20)  --> 调用

这样就相当于在 player 表中添加了一个叫做 takeDamage 的字段,和下面的代码是一样的:

player = {
  health = 200,
  takeDamage = function(self, amount)  --> Lua 中的函数是 first-class value
    self.health = self.health - amount
  end
}

player.takeDamage(player, 20)  --> 调用

调用时的 player.takeDamage(player, 20) 稍显不和谐(据说用术语叫做 DRY),于是就要出动「冒号操作符」这个专门为此而生的语法糖了:

player:takeDamage(20)              --> 等同于 player.takeDamage(player, 20)
function player:takeDamage(amount) --> 等同于 function player.takeDamage(self, amount)

从对象升华到类

类的意义在于提取一类对象的共同点从而实现量产(我瞎扯的 >_<)。同样木有 Class 概念的 Javascript 使用 prototype 实现面向对象,Lua 则通过 Metatable 实现与 prototype 类似的功能。

Player = {}

function Player:create(o)    --> 参数 o 可以暂时不管
  o = o or { health = 200 }  --> Lua 的 or 与一般的 || 不同,如果非 nil 则返回该非 nil 值
  setmetatable(o, self)
  self.__index = self
  return o
end

function Player:takeDamage(amount)
  self.health = self.health - amount
end

playerA = Player:create()  --> 参数 o 为 nil
playerB = Player:create()

playerA:takeDamage(20)
playerB:takeDamage(40)

顾名思义 Metatable 也是一个 Table,可以通过在其中存放一些函数(称作 metamethod)从而修改一些默认的求值行为(如何显示为字符串、如何相加、如何连接、如何进行索引)。Metatable 的 __index 域设置了「如何进行索引」的方法。例如调用 foo.bar 时,如果在 foo 中没有找到名为 bar 的域时,则会调用 Metatable:__index(foo, bar)。于是:

playerA:takeDamage(20)

因为在 playerA 中并不存在 takeDamge 函数,于是求助于 Metatable:

getmetatable(playerA).__index.takeDamage(playerA, 20)

带入 Metatable 后:

Player.__index.takeDamage(playerA, 20)

因为 Player__indexcreate 时被指定为 self,所以最终变为:

Player.takeDamage(playerA, 20)

于是 takeDamageself 得到了正确的对象 playerA

继承

继承是面向对象的一大特性,明白了如何创建「类」,那么继承也就比较明了了,还记得大明湖畔的参数 o 么?

RMBPlayer = Player:create()
function RMBPlayer:broadcast(message)  --> 为子类添加新的方法
  print(message)
end
function RMBPlayer:takeDamage(amount)  --> 子类重载父类方法
  self.health = self.health - amount / (self.money / 100)
end

vip = RMBPlayer:create { money = 200 } --> 子类添加新成员(单个 Table 作为参数可以省略括号)

vip:takeDamage(20)
vip:broadcast("F*ck")

以上便是 Lua 中实现面向对象的基本方法。

Lua

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