实现类和继承、多重继承和多态

最新推荐文章于 2024-10-18 21:39:50 发布

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这篇博客介绍了如何在Lua中实现类和继承机制，包括成员数据的继承、接口的继承以及多态性。通过`Class`函数构造出具有元表和成员函数的table，支持多重继承。示例代码展示了如何创建类B1、B2和子类D，并演示了如何通过`Inherit`和`New`方法进行实例化和方法调用。这种实现方式确保了多态性，当在子类中找不到方法时，会查找基类的方法。

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lua的类也是一个table，它有自己的metatable，主要有__index元操作，有成员函数，有构造函数，设计这样一个函数，它构造出这样一个table。

function Class(t)
local class = {};
class.__member_data = t or {};
class.__index = class;

function class:InheritMemberData(...)
  local base = {self, ...};
  local member_data = {};
  for _, t in pairs(base) do
   for k, v in pairs(t.__member_data) do
    if member_data[k] then
     print("redefined member data '" .. k .. "'");
    else
     member_data[k] = v;
    end
   end
  end
  self.__member_data = member_data;
end;

function class:InheritInterface(...)
  local base = {self, ...};
  if select("#", ...) == 1 then
   setmetatable(self, ...);
  else
   self.__index = function(_, key)
    for k, v in pairs(base) do
     local value = v[key];
     if value then
      return value;
     end
    end
   end;
  end
end;

function class:Inherit(...)
  self:InheritMemberData(...);
  self:InheritInterface(...);
  return self;
end;

function class:New(o)
  local obj = {};
  for k, v in pairs(self.__member_data) do
   obj[k] = v;
  end
  for k, v in pairs(o or {}) do
   if obj[k] then
    obj[k] = v;
   end
  end
  setmetatable(obj, self);
  return obj;
end;

return class;
end

使用的时候就像下面这样：

B1 = Class {
x = 0; -- 成员定义和默认值
};

function B1:GetX() -- 成员函数定义
return self.x;
end

B2 = Class {
y = 0;
};

function B2:GetY()
return self.y;
end

D = Class {
z = 0;
}:Inherit(B1, B2); -- 继承自B1和B2，继承所有的成员数据和成员函数

function D:GetZ()
return self.z;
end

local d = D:New{x = 1, y = 2, z = 3};

print(d:GetX(), d:GetY(), d:GetZ());

这种继承，是有多态的性质的，如果在子类中找不到某个名字，才会去基类中找，如果子类中有override的接口，则会调用子类的。最后还差一个权限控制，也就是隐藏信息，下回设计。