Lua实现OOP框架

Lua实现OOP框架

• 实现思路
• 语法糖
• Lua实现OOP的原理
• 总结元表的查找顺序

实现思路

基于Lua中table的元表metatable来实现

语法糖

在实现类结构之前需要先了解Lua中的语法糖：
Lua中的函数都是有self传递进去的，相当于C++中的this
例如

local a =
{
x = 99
}

– 打印函数，注意这里要访问表a中的变量x,必须指明self.x或者a.x，不然会报错

function a:Print()print("function a:test() " ..self.x)
end

– 想调用a的Print()函数，我们可以这样写，注意参数是a，否则调用出错

a.Print(a)

– 也可以这样写，即用：代替. 且不用传入参数a

a:Print()

可以理解为通过":"调用的话，默认会有self作为参数传递，且此方法更为简便

Lua实现OOP的原理

当访问Lua表中不存在的元素的时候，会触发Lua的一套查找机制

举例说明：

test =
{
}

-- 访问表test中不存在的变量a
print(test.a)

此时的打印结果为nil，原因为test表中没有元素a，且test表没有元表metatable

元表可以理解为一个备用查找表，假设表A的元表为B，那么在A中找不到的东西就会在B中继续查找
举例说明：

-- 表A
A =
{
}

-- 表B
B =
{
a = 99
}

-- 给表B的元方法__index进行赋值
B.__index = B

-- 设置表B为表A的元表
setmetatable(A,B)

-- 再访问表A中不存在的变量a
print(A.a)

打印结果为：99
查找过程：访问A.a时，先查看A表中是否有元素a，发现没有，但是发现A表有元表为B，则通过元表B的__index方法去查找，上述例子为B把自身赋值为自身的__index，如果__index为一个函数则调用函数获得其返回值，例子如下

-- 表A
A =
{
}

-- 表B
B =
{
a = 99
}

-- 给表B的元方法__index进行赋值，这里赋值为一个函数
B.__index = function(table, key)
print("在元表中访问了变量"..key)
return 88
end

-- 设置表B为表A的元表
setmetatable(A,B)

-- 再访问表A中不存在的变量a
print(A.a)

打印结果：
在元表中访问了变量a
88

总结元表的查找顺序

步骤1.在表中查找，如果找到，返回该元素，找不到则继续步骤2
步骤2.判断该表是否有元表，如果没有元表，返回nil，有元表则继续步骤3
步骤3.判断元表有没有__index方法，如果__index方法为nil，则返回nil；如果__index方法是一个表，则重复步骤1、2、3；如果__index方法是一个函数，则调用该函数，并返回该函数的返回值

面向对象的封装

-- 类Class的声明，其实就是个table，这里有两个成员变量x,y
Class =
{
x = 1,
y = 2
}

-- 设置metatable的元方法__index，指向表Class自己
Class.__index = Class

-- 构造函数,叫什么名字无所谓，这里采用了C++的new名字
function Class:new(x, y)
print("Class:模拟构造函数new()")

-- 新建一个对象，这样通过Class:new()函数创建的每一个实例都是独立的
local tempObj = {}
tempObj.x = x
tempObj.y = y

-- 设置新对象的metatable，谨记：这一步非常重要
setmetatable(tempObj,Class)

-- 返回这个新创建的对象
return tempObj
end

-- 类的其他成员函数1
function Class:Print()
print("Class:Print()")
print("x = "..self.x..", y = "..self.y)
end

面向对象的继承和多态

-- 子类SubClass的声明，这里又声明了一个新的变量z
SubClass =
{
z = 0
}

-- 设置元表为Class
setmetatable(SubClass, Class)

-- 设置metatable的元方法__index，指向表SubClass自己
SubClass.__index = SubClass

-- 构造函数
function SubClass:new(x,y,z)

print("模拟构造函数:SubClass")

-- 先调用父类的构造函数，构造出一个父类的实例
local tempObj = Class:new(x,y)

-- 将该对象的元表指向SubClass，谨记：这步非常重要，一定不要弄错了，是SubClass
setmetatable(tempObj,SubClass)

-- 新属性z赋值，有了子类自己的数据，这样就是子类实例了
tempObj.z = z

return tempObj
end

-- 定义一个新的成员函数
function SubClass:SubPrint()
print("SubClass:SubPrint() x = "..self.x..", y = "..self.y..", z = "..self.z)
end

-- 重定义父类的函数Add()，注意：和父类的不同，这里是增加了2倍的val
function SubClass:Add(val)
print("SubClass:Add()")
self.x = self.x + 2*val
self.y = self.y + 2*val
end

参考https://blog.csdn.net/yzf279533105/article/details/80099358