Der :new()-Konstruktor

Teil des Abschnitts Object Oriented Programming der Lua-Journey von Coddy — Lektion 8 von 70.

Das manuelle Erstellen von Objekten – das Erstellen einer leeren Tabelle, das Setzen ihrer Metatable, das Verknüpfen von __index – wird repetitiv. Die Standardlösung besteht darin, eine :new()-Konstruktormethode direkt in der Klasse zu definieren, die all dies für Sie übernimmt.

Hier ist das Muster:

local Dog = {}
Dog.__index = Dog

function Dog:new()
    local instance = {}
    setmetatable(instance, self)
    return instance
end

function Dog:bark()
    print("Woof!")
end

Schauen wir uns an, was innerhalb von :new() passiert. Zuerst erstellen wir eine leere Tabelle namens instance. Dann setzen wir ihre Metatabelle auf self – was Dog ist, wenn wir Dog:new() aufrufen.

Da Dog.__index auf Dog selbst zeigt, kann die Instanz alle in Dog definierten Methoden finden. Schließlich geben wir das neue Objekt zurück.

Beachten Sie die Zeile Dog.__index = Dog außerhalb des Konstruktors. Dies ist eine gängige Abkürzung – anstatt eine separate Metatabelle zu erstellen, dient die Klassentabelle sowohl als Prototyp als auch als Metatabelle.

Das Erstellen von Objekten ist nun sauber und konsistent:

local myDog = Dog:new()
myDog:bark()  -- Ausgabe: Woof!

Jede Klasse, die Sie erstellen, wird derselben Struktur folgen. Der :new()-Konstruktor wird zum einzigen Ort, an dem die Objekterstellung stattfindet, was Ihren Code organisiert und vorhersehbar macht.

Aufgabe

Einfach

Lass uns eine Cat-Klasse erstellen, indem wir das Standard-Konstruktor-Muster verwenden, das du gerade gelernt hast. Du wirst deinen Code über zwei Dateien organisieren, um die richtige Modulstruktur zu üben.

Du wirst Folgendes erstellen:

Cat.lua: Definiere deine Cat-Klasse mit dem vollständigen Konstruktor-Muster. Deine Klasse sollte Folgendes enthalten:
- Die Klassentabelle, wobei __index auf sich selbst zeigt
- Einen :new()-Konstruktor, der eine Instanz erstellt, deren Metatabelle setzt und sie zurückgibt
- Eine :meow()-Methode, die das Geräusch der Katze ausgibt
Gib die Klassentabelle am Ende der Datei zurück.
main.lua: Binde dein Cat-Modul mit require ein und verwende den Konstruktor, um eine Katzeninstanz zu erstellen. Rufe dann deren Methode auf, um zu überprüfen, ob alles korrekt verknüpft ist.

Du erhältst eine Eingabe: die Anzahl der Male, die deine Katze miauen soll.

Deine :meow()-Methode sollte genau Folgendes ausgeben:

Meow!

Erstelle in deiner Hauptdatei eine Katze mit Cat:new() und rufe :meow() so oft auf, wie angegeben.

Wenn die Eingabe zum Beispiel 3 ist, sollte die Ausgabe wie folgt aussehen:

Meow!
Meow!
Meow!

Spickzettel

Um eine Klasse mit einem Konstruktor in Lua zu erstellen, definieren Sie eine :new()-Methode, die Instanzen erstellt:

local ClassName = {}
ClassName.__index = ClassName

function ClassName:new()
    local instance = {}
    setmetatable(instance, self)
    return instance
end

function ClassName:method()
    -- Methodenimplementierung
end

Das __index-Feld verweist auf die Klasse selbst, wodurch Instanzen auf Methoden zugreifen können, die in der Klassentabelle definiert sind.

Innerhalb von :new():

Erstellen Sie eine leere Tabelle für die Instanz
Setzen Sie deren Metatabelle auf self (die Klasse)
Geben Sie die neue Instanz zurück

Erstellen Sie Objekte mit dem Konstruktor:

local obj = ClassName:new()
obj:method()

Probier es selbst

-- Das Cat-Modul einbinden
local Cat = require('Cat')

-- Eingabe lesen: Anzahl der Miau-Vorgänge
local times = tonumber(io.read())

-- TODO: Erstelle eine Cat-Instanz mit Cat:new()

-- TODO: Rufe die Methode :meow() so oft wie angegeben auf