Lua继承原理(如何实现面向对象)

柔光的暖阳◎ 2022-07-15 11:43 317阅读 0赞

注：文章出处   [http://blog.csdn.net/teng\_ontheway/article/details/38900211][http_blog.csdn.net_teng_ontheway_article_details_38900211]

**1.lua中的类**

lua中其实是没有类的，有的只是表(table)，而类之间的继承也就是将父类的表连到了一起，派生类中没有找到的属性和方法就通过元表查找父类

**2.lua中类的属性**

classA = \{width =10, height=10\}

classA=\{\}

classA.width=10

classA.height=10

两种方法都可以，通过点self.width统一调用

**3.类方法**

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  function Box:collsion()  
2.      -- 默认第一个参数隐藏传递self，可以通过self.xxx 调用属性和方法  
3.  end  
4.    
5.  function Box.create(self)  
6.      --必须手动传递参数self,否则无法用self.xxx调用属性和方法  
7.  end

**\[cpp\]**  [view plain][view plain 1]   [copy][view plain 1]

函数的声明和调用可以用":"和"."，属性调用全部用点"."

**4.类与元表的用法**

lua查找一个表元素时的规则，其实就是如下3个步骤:  
  
  4.1.在表中查找，如果找到，返回该元素，找不到则继续  
  
  4.2.判断该表是否有元表，如果没有元表，返回nil，有元表则继续  
  
  4.3.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1、2、3；如果\_\_index方法是一个函数，则返回该函数的返回值

例如：

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  father = \{  
2.      house=1  
3.  \}  
4.  son = \{  
5.      car=1  
6.  \}  
7.  setmetatable(son, father) --把son的metatable设置为father  
8.  print(son.house)

**\[cpp\]**  [view plain][view plain 1]   [copy][view plain 1]

1.  father = \{  
2.      house=1  
3.  \}  
4.  son = \{  
5.      car=1  
6.  \}  
7.  setmetatable(son, father) --把son的metatable设置为father  
8.  print(son.house)

输出结果是nil，如果代码改为

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  father = \{  
2.      house=1  
3.  \}  
4.  father.\_\_index = father -- 把father的\_\_index方法指向自己  
5.  son = \{  
6.      car=1  
7.  \}  
8.  setmetatable(son, father)  
9.  print(son.house)

**\[cpp\]**  [view plain][view plain 1]   [copy][view plain 1]

输出的结果就为1了  
  
这就解释了为什么我们经常在cocos2dx的类中经常见到如下

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  local Box = **class**("Box", function(filename)  
2.          **return** cc.Sprite:create(filename)  
3.      end)  
4.    
5.  Box.\_\_index = Box

**\[cpp\]**  [view plain][view plain 1]   [copy][view plain 1]

1.  local Box = **class**("Box", function(filename)  
2.          **return** cc.Sprite:create(filename)  
3.      end)  
4.    
5.  Box.\_\_index = Box

设置Box的元表的\_\_index方法为自己，当派生类"SmallBox"派生自"Box"，如果在SmallBox中查找不到的属性和方法，就检索元表，当然不是直接从元表中直接检索，是检索元表下的\_\_index，如果\_\_index为nil，则返回nil，如果\_\_index是一个表，那么就到\_\_index方法所指的表中查找对应的属性和方法

具体可以参考：[Lua查找表元素过程（元表、\_\_index方法是如何工作的）][Lua_index]

**5.Cocos2dx中的类**

lua没有面向对象一说，cocos为我们准备了class的lua端函数，我们参考quick的class函数，里面还有对应的例子

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  \--\[\[--  
2.    
3.  创建一个类  
4.    
5.  ~~~ lua  
6.    
7.  \-- 定义名为 Shape 的基础类  
8.  local Shape = **class**("Shape")  
9.    
10. \-- ctor() 是类的构造函数，在调用 Shape.**new**() 创建 Shape 对象实例时会自动执行  
11. function Shape:ctor(shapeName)  
12.     self.shapeName = shapeName  
13.     printf("Shape:ctor(%s)", self.shapeName)  
14. end  
15.   
16. \-- 为 Shape 定义个名为 draw() 的方法  
17. function Shape:draw()  
18.     printf("draw %s", self.shapeName)  
19. end  
20.   
21. \--  
22.   
23. \-- Circle 是 Shape 的继承类  
24. local Circle = **class**("Circle", Shape)  
25.   
26. function Circle:ctor()  
27.     -- 如果继承类覆盖了 ctor() 构造函数，那么必须手动调用父类构造函数  
28.     -- 类名.super 可以访问指定类的父类  
29.     Circle.super.ctor(self, "circle")  
30.     self.radius = 100  
31. end  
32.   
33. function Circle:setRadius(radius)  
34.     self.radius = radius  
35. end  
36.   
37. \-- 覆盖父类的同名方法  
38. function Circle:draw()  
39.     printf("draw %s, raidus = %0.2f", self.shapeName, self.raidus)  
40. end  
41.   
42. \--  
43.   
44. local Rectangle = **class**("Rectangle", Shape)  
45.   
46. function Rectangle:ctor()  
47.     Rectangle.super.ctor(self, "rectangle")  
48. end  
49.   
50. \--  
51.   
52. local circle = Circle.**new**()             -- 输出: Shape:ctor(circle)  
53. circle:setRaidus(200)  
54. circle:draw()                           -- 输出: draw circle, radius = 200.00  
55.   
56. local rectangle = Rectangle.**new**()       -- 输出: Shape:ctor(rectangle)  
57. rectangle:draw()                        -- 输出: draw rectangle  
58.   
59. ~~~  
60.   
61. \#\#\# 高级用法   
62.   
63. **class**() 除了定义纯 Lua 类之外，还可以从 C++ 对象继承类。  
64.   
65. 比如需要创建一个工具栏，并在添加按钮时自动排列已有的按钮，那么我们可以使用如下的代码：  
66.   
67. ~~~ lua  
68.   
69. \-- 从 cc.Node 对象派生 Toolbar 类，该类具有 cc.Node 的所有属性和行为  
70. local Toolbar = **class**("Toolbar", function()  
71.     **return** display.newNode() -- 返回一个 cc.Node 对象  
72. end)  
73.   
74. \-- 构造函数  
75. function Toolbar:ctor()  
76.     self.buttons = \{\} -- 用一个 table 来记录所有的按钮  
77. end  
78.   
79. \-- 添加一个按钮，并且自动设置按钮位置  
80. function Toolbar:addButton(button)  
81.     -- 将按钮对象加入 table  
82.     self.buttons\[\#self.buttons + 1\] = button  
83.   
84.     -- 添加按钮对象到 cc.Node 中，以便显示该按钮  
85.     -- 因为 Toolbar 是从 cc.Node 继承的，所以可以使用 addChild() 方法  
86.     self:addChild(button)  
87.   
88.     -- 按照按钮数量，调整所有按钮的位置  
89.     local x = 0  
90.     **for** \_, button in ipairs(self.buttons) **do**  
91.         button:setPosition(x, 0)  
92.         -- 依次排列按钮，每个按钮之间间隔 10 点  
93.         x = x + button:getContentSize().width + 10  
94.     end  
95. end  
96.   
97. ~~~  
98.   
99. **class**() 的这种用法让我们可以在 C++ 对象基础上任意扩展行为。  
100.   
101. 既然是继承，自然就可以覆盖 C++ 对象的方法：  
102.   
103. ~~~ lua  
104.   
105. function Toolbar:setPosition(x, y)  
106.     -- 由于在 Toolbar 继承类中覆盖了 cc.Node 对象的 setPosition() 方法  
107.     -- 所以我们要用以下形式才能调用到 cc.Node 原本的 setPosition() 方法  
108.     getmetatable(self).setPosition(self, x, y)  
109.   
110.     printf("x = %0.2f, y = %0.2f", x, y)  
111. end  
112.   
113. ~~~  
114.   
115. \*\*注意:\*\* Lua 继承类覆盖的方法并不能从 C++ 调用到。也就是说通过 C++ 代码调用这个 cc.Node 对象的 setPosition() 方法时，并不会执行我们在 Lua 中定义的 Toolbar:setPosition() 方法。  
116.   
117. @param string classname 类名  
118. @param \[mixed super\] 父类或者创建对象实例的函数  
119.   
120. @**return** table  
121.   
122. \]\]  
123. function **class**(classname, super)  
124.     local superType = type(super)  
125.     local cls  
126.   
127.     **if** superType ~= "function" and superType ~= "table" then  
128.         superType = nil  
129.         super = nil  
130.     end  
131.   
132.     **if** superType == "function" or (super and super.\_\_ctype == 1) then  
133.         -- inherited from native C++ Object  
134.         cls = \{\}  
135.   
136.         **if** superType == "table" then  
137.             -- copy fields from super  
138.             **for** k,v in pairs(super) **do** cls\[k\] = v end  
139.             cls.\_\_create = super.\_\_create  
140.             cls.super    = super  
141.         **else**  
142.             cls.\_\_create = super  
143.             cls.ctor = function() end  
144.         end  
145.   
146.         cls.\_\_cname = classname  
147.         cls.\_\_ctype = 1  
148.   
149.         function cls.**new**(...)  
150.             local instance = cls.\_\_create(...)  
151.             -- copy fields from **class** to native object  
152.             **for** k,v in pairs(cls) **do** instance\[k\] = v end  
153.             instance.**class** = cls  
154.             instance:ctor(...)  
155.             **return** instance  
156.         end  
157.   
158.     **else**  
159.         -- inherited from Lua Object  
160.         **if** super then  
161.             cls = \{\}  
162.             setmetatable(cls, \{\_\_index = super\})  
163.             cls.super = super  
164.         **else**  
165.             cls = \{ctor = function() end\}  
166.         end  
167.   
168.         cls.\_\_cname = classname  
169.         cls.\_\_ctype = 2 -- lua  
170.         cls.\_\_index = cls  
171.   
172.         function cls.**new**(...)  
173.             local instance = setmetatable(\{\}, cls)  
174.             instance.**class** = cls  
175.             instance:ctor(...)  
176.             **return** instance  
177.         end  
178.     end  
179.   
180.     **return** cls  
181. end

**\[cpp\]**  [view plain][view plain 1]   [copy][view plain 1]

1.  \--\[\[--  
2.    
3.  创建一个类  
4.    
5.  ~~~ lua  
6.    
7.  \-- 定义名为 Shape 的基础类  
8.  local Shape = **class**("Shape")  
9.    
10. \-- ctor() 是类的构造函数，在调用 Shape.**new**() 创建 Shape 对象实例时会自动执行  
11. function Shape:ctor(shapeName)  
12.     self.shapeName = shapeName  
13.     printf("Shape:ctor(%s)", self.shapeName)  
14. end  
15.   
16. \-- 为 Shape 定义个名为 draw() 的方法  
17. function Shape:draw()  
18.     printf("draw %s", self.shapeName)  
19. end  
20.   
21. \--  
22.   
23. \-- Circle 是 Shape 的继承类  
24. local Circle = **class**("Circle", Shape)  
25.   
26. function Circle:ctor()  
27.     -- 如果继承类覆盖了 ctor() 构造函数，那么必须手动调用父类构造函数  
28.     -- 类名.super 可以访问指定类的父类  
29.     Circle.super.ctor(self, "circle")  
30.     self.radius = 100  
31. end  
32.   
33. function Circle:setRadius(radius)  
34.     self.radius = radius  
35. end  
36.   
37. \-- 覆盖父类的同名方法  
38. function Circle:draw()  
39.     printf("draw %s, raidus = %0.2f", self.shapeName, self.raidus)  
40. end  
41.   
42. \--  
43.   
44. local Rectangle = **class**("Rectangle", Shape)  
45.   
46. function Rectangle:ctor()  
47.     Rectangle.super.ctor(self, "rectangle")  
48. end  
49.   
50. \--  
51.   
52. local circle = Circle.**new**()             -- 输出: Shape:ctor(circle)  
53. circle:setRaidus(200)  
54. circle:draw()                           -- 输出: draw circle, radius = 200.00  
55.   
56. local rectangle = Rectangle.**new**()       -- 输出: Shape:ctor(rectangle)  
57. rectangle:draw()                        -- 输出: draw rectangle  
58.   
59. ~~~  
60.   
61. \#\#\# 高级用法  
62.   
63. **class**() 除了定义纯 Lua 类之外，还可以从 C++ 对象继承类。  
64.   
65. 比如需要创建一个工具栏，并在添加按钮时自动排列已有的按钮，那么我们可以使用如下的代码：  
66.   
67. ~~~ lua  
68.   
69. \-- 从 cc.Node 对象派生 Toolbar 类，该类具有 cc.Node 的所有属性和行为  
70. local Toolbar = **class**("Toolbar", function()  
71.     **return** display.newNode() -- 返回一个 cc.Node 对象  
72. end)  
73.   
74. \-- 构造函数  
75. function Toolbar:ctor()  
76.     self.buttons = \{\} -- 用一个 table 来记录所有的按钮  
77. end  
78.   
79. \-- 添加一个按钮，并且自动设置按钮位置  
80. function Toolbar:addButton(button)  
81.     -- 将按钮对象加入 table  
82.     self.buttons\[\#self.buttons + 1\] = button  
83.   
84.     -- 添加按钮对象到 cc.Node 中，以便显示该按钮  
85.     -- 因为 Toolbar 是从 cc.Node 继承的，所以可以使用 addChild() 方法  
86.     self:addChild(button)  
87.   
88.     -- 按照按钮数量，调整所有按钮的位置  
89.     local x = 0  
90.     **for** \_, button in ipairs(self.buttons) **do**  
91.         button:setPosition(x, 0)  
92.         -- 依次排列按钮，每个按钮之间间隔 10 点  
93.         x = x + button:getContentSize().width + 10  
94.     end  
95. end  
96.   
97. ~~~  
98.   
99. **class**() 的这种用法让我们可以在 C++ 对象基础上任意扩展行为。  
100.   
101. 既然是继承，自然就可以覆盖 C++ 对象的方法：  
102.   
103. ~~~ lua  
104.   
105. function Toolbar:setPosition(x, y)  
106.     -- 由于在 Toolbar 继承类中覆盖了 cc.Node 对象的 setPosition() 方法  
107.     -- 所以我们要用以下形式才能调用到 cc.Node 原本的 setPosition() 方法  
108.     getmetatable(self).setPosition(self, x, y)  
109.   
110.     printf("x = %0.2f, y = %0.2f", x, y)  
111. end  
112.   
113. ~~~  
114.   
115. \*\*注意:\*\* Lua 继承类覆盖的方法并不能从 C++ 调用到。也就是说通过 C++ 代码调用这个 cc.Node 对象的 setPosition() 方法时，并不会执行我们在 Lua 中定义的 Toolbar:setPosition() 方法。  
116.   
117. @param string classname 类名  
118. @param \[mixed super\] 父类或者创建对象实例的函数  
119.   
120. @**return** table  
121.   
122. \]\]  
123. function **class**(classname, super)  
124.     local superType = type(super)  
125.     local cls  
126.   
127.     **if** superType ~= "function" and superType ~= "table" then  
128.         superType = nil  
129.         super = nil  
130.     end  
131.   
132.     **if** superType == "function" or (super and super.\_\_ctype == 1) then  
133.         -- inherited from native C++ Object  
134.         cls = \{\}  
135.   
136.         **if** superType == "table" then  
137.             -- copy fields from super  
138.             **for** k,v in pairs(super) **do** cls\[k\] = v end  
139.             cls.\_\_create = super.\_\_create  
140.             cls.super    = super  
141.         **else**  
142.             cls.\_\_create = super  
143.             cls.ctor = function() end  
144.         end  
145.   
146.         cls.\_\_cname = classname  
147.         cls.\_\_ctype = 1  
148.   
149.         function cls.**new**(...)  
150.             local instance = cls.\_\_create(...)  
151.             -- copy fields from **class** to native object  
152.             **for** k,v in pairs(cls) **do** instance\[k\] = v end  
153.             instance.**class** = cls  
154.             instance:ctor(...)  
155.             **return** instance  
156.         end  
157.   
158.     **else**  
159.         -- inherited from Lua Object  
160.         **if** super then  
161.             cls = \{\}  
162.             setmetatable(cls, \{\_\_index = super\})  
163.             cls.super = super  
164.         **else**  
165.             cls = \{ctor = function() end\}  
166.         end  
167.   
168.         cls.\_\_cname = classname  
169.         cls.\_\_ctype = 2 -- lua  
170.         cls.\_\_index = cls  
171.   
172.         function cls.**new**(...)  
173.             local instance = setmetatable(\{\}, cls)  
174.             instance.**class** = cls  
175.             instance:ctor(...)  
176.             **return** instance  
177.         end  
178.     end  
179.   
180.     **return** cls  
181. end

传入是一个父类的话，会调用cls.new函数，然后创建实例，调用ctor构造函数

**6. 调用一个实例:**

假设派生自一个cocos的类 Sprite

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  \-- **class**可以传1、2个参数  
2.  \-- @param 类名，内部做记录而已，一般和返回的类名一致即可  
3.  \-- @param 如果传参数2 使用当前函数作为构造函数 如果没参数2 默认的构造函数  
4.  local Box = **class**("Box", function(filename)  
5.          **return** cc.Sprite:create(filename)  
6.      end)  
7.    
8.  \-- 设置元彪 更改元表默认的元方法  
9.  \-- 访问table中不存在的字段时，解释器查找\_\_index的元方法，否则返回nil  
10. \-- 多用于继承 http://blog.csdn.net/q277055799/article/details/8463883  
11. Box.\_\_index = Box  
12. Box.isDead = **false**      --定义属性  
13.   
14. \-- 构造函数(会自动调用)  
15. \-- 外界构造时可以传任意参数XXX.**new**(...)  
16. function Box:ctor(pic\_path)  
17.     local function onNodeEvent(event)  
18.         **if** "enter" == event then  
19.             Box:onEnter(pic\_path)  
20.         elseif "exit" == event then  
21.             Box:onExit()  
22.         end  
23.     end  
24.   
25.     self:registerScriptHandler(onNodeEvent)  
26.   
27.     local function onUpdate()  
28.   
29.     end  
30.     self:scheduleUpdateWithPriorityLua(onUpdate, 0)  
31.   
32. end  
33.   
34. function Box:onEnter(pic\_path)  
35. end  
36.   
37. function Box:onExit()  
38. end  
39.   
40.   
41. function Box.create(parent, position)  
42.     local box = Box.New("data/box.png")  
43.     parent:addChild(box)  
44.     **return** box  
45. end  
46.   
47. **return** Box

**\[cpp\]**  [view plain][view plain 1]   [copy][view plain 1]

如果是一个table，可以直接使用

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  local Bomb = **class**("Bomb")

**\[cpp\]**  [view plain][view plain 1]   [copy][view plain 1]

1.  local Bomb = **class**("Bomb")

7.我们常见cocos2dx的例子中有大量的extend和tolua.getpeer用法如下:

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  local TimelineTestScene = **class**("TimelineTestScene")  
2.  TimelineTestScene.\_\_index = TimelineTestScene  
3.    
4.  function TimelineTestScene.extend(target)  
5.      local t = tolua.getpeer(target)  
6.      **if** not t then  
7.          t = \{\}  
8.          tolua.setpeer(target, t)  
9.      end  
10.     setmetatable(t, TimelineTestScene)  
11.     **return** target  
12. end  
13.   
14. function TimelineTestScene.create()  
15.     local scene = TimelineTestScene.extend(cc.Scene:create())  
16.     **return** scene     
17. end

**\[cpp\]**  [view plain][view plain 1]   [copy][view plain 1]

用的时tolua.getpeer，其实它的功能就相当于调用了class，所以请远离extend吧

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  local TimelineTestScene = **class**("TimelineTestScene"， cc.Scene)  
2.  TimelineTestScene.\_\_index = TimelineTestScene

[http_blog.csdn.net_teng_ontheway_article_details_38900211]: http://blog.csdn.net/teng_ontheway/article/details/38900211
[view plain]: http://blog.csdn.net/teng_ontheway/article/details/38900211#
[view plain 1]: http://blog.csdn.net/code_nice/article/details/47976953#
[Lua_index]: http://blog.csdn.net/teng_ontheway/article/details/38898717