让 Lua 变成面向对象语言的技巧

Lua 不是一种面向对象的编程语言，而是一种利用 C 函数和类似 C 语法的脚本语言。 但是，您可以在 Lua 代码中使用一个很酷的技巧，使 Lua 在您需要时表现得像面向对象的语言。 关键在于 Lua 的表结构，本文演示了如何使用 Lua 表来代替面向对象的类。

什么是面向对象编程？

术语“面向对象”本质上是一种描述模板系统的花哨方式。 想象一下，您正在编程一个应用程序，以帮助用户在僵尸末日期间发现和记录僵尸。 您正在使用面向对象的语言，例如 C ++，Java或Python。 您需要创建代码对象来表示不同类型的僵尸，以便用户可以将它们拖动并放置在城市地图上。 当然，僵尸可以是任何事物：休眠的，慢速的，快速的，饥饿的，贪婪的等等。 这只是文本数据，计算机擅长跟踪，并且基于该数据，您甚至可以为虚拟“对象”分配一个图形，以便用户可以识别每个小部件代表的僵尸的大致类型。

对于如何解决应用程序的此需求，您有几种选择

• 强迫您的用户学习如何编写代码，以便他们可以将自己的僵尸编程到您的应用程序中

• 花费您余生的时间将每种可能的僵尸编程到您的应用程序中

• 使用代码模板定义僵尸对象的属性，允许您的用户根据他们实际发现的僵尸来创建他们需要的项目

显然，唯一现实的选择是最后一个，它使用一种称为类的编程构造来完成。 这是一个类的外观（此示例恰好是 Java 代码，但是概念在所有面向对象的语言中都是相同的）

public class Zombie {
  int height;
  int weight;
  String speed;
  String location;
}

无论您是否理解代码，您可能都可以看出这本质上是一个模板。 它声明，当创建一个虚拟“对象”来表示僵尸时，编程语言将为该对象分配四个属性（两个整数分别代表身高和体重，两个单词分别代表移动速度和物理位置）。 当用户单击（假想的）应用程序中的 添加项目 按钮时，该类将用作模板（在编程中，他们说“已创建一个新实例”），以分配用户输入的值。 只需一个类，就可以拥有无限的僵尸。 这是面向对象编程的力量之一。

Lua 表

在 Lua 中，表是一种实现关联数组的数据类型。 您可以将 Lua 中的表视为数据库。 这是一个索引信息的存储库，您可以使用特殊的语法来调用它。 这是一个非常简单的例子

example = {}

example.greeting = "hello"
example.space = " "
example.subject = "world"

print(example.greeting ..
  example.space ..
  example.subject)

运行示例代码以查看结果

$ lua ./example.lua
hello world

从示例代码可以看出，表本质上是一堆保存在单个集合（“表”）中的键和值。

Lua 元表

元表是一个充当表模板的表。 您可以将任何表指定为元表，然后像对待其他语言中的类一样对待它。

这是一个定义僵尸的元表

Zombie = {}

function Zombie.init(h,w,s,l)
  local self = setmetatable({}, Zombie)
  self.height = h
  self.weight = w
  self.speed = s
  self.location = l
  return self
end

-- use the metatable

function setup()
  z1 = Zombie.init(176,50,'slow','Forbes & Murray Avenue')
end

function run()
  print(z1.location .. ": " ..
  z1.height .. " cm, " .. z1.weight .. " kg, " .. z1.speed)
end

setup()
run()

为了将我的元表与普通表区分开，我将元表名称的第一个字母大写。 这不是必需的，但我发现这是一个有用的约定。

这是示例代码的结果

$ lua ./zombie.lua
Forbes & Murray Avenue: 176 cm, 50 kg, slow

此演示并不能完全体现元表的优势，因为示例代码仅创建了一个没有用户交互的对象。 为了使用元表来解决仅从一个元表创建无限项的问题，您将改为编写一个用户输入函数（使用 Lua 的 io.read() 函数）来要求用户提供他们发现的僵尸的详细信息。 您甚至可能会编写一个带有“新发现”按钮的用户界面，或者类似的东西。 但是，这超出了本文的范围，只会使示例代码复杂化。

创建元表

要记住的重要一点是，要创建元表，请使用以下语法

Example = {}

function Example.init(args)
  local self = setmetatable({}, Example)
  self.key = value
  return self
end

使用元表

要使用已创建的元表，请使用以下语法

my_instance = Example.init("required args")

面向对象的 Lua

Lua 不是面向对象的，但是它的表机制使处理，跟踪和排序数据变得尽可能简单。 毫不夸张地说，一旦您熟悉 Lua 中的表，您就可以自信地说，您至少了解了该语言的一半。 您可以将表（以及扩展名，元表）用作数组，映射，便捷的变量组织，足够接近的类等等。