独立したインスタンス

CoddyのLuaジャーニー「オブジェクト指向プログラミング」セクションの一部。レッスン 10/70。

オブジェクト指向プログラミングの重要な側面は、各インスタンスが独自の状態を保持することです。同じクラスから2つのオブジェクトを作成すると、それらは完全に独立しています。一方を変更しても、もう一方には影響しません。

この例を考えてみましょう：

local Counter = {}
Counter.__index = Counter

function Counter:new(start)
    local instance = {}
    setmetatable(instance, self)
    instance.value = start or 0
    return instance
end

function Counter:increment()
    self.value = self.value + 1
end

-- 2つの別々のカウンターを作成する
local counterA = Counter:new(10)
local counterB = Counter:new(5)

counterA:increment()
counterA:increment()

print(counterA.value)  -- 出力: 12
print(counterB.value)  -- 出力: 5

両方のカウンターは同じ Counter クラスから作成されていますが、counterA をインクリメントしても counterB には影響しません。各オブジェクトには、それぞれのインスタンステーブルに保存された独自の value フィールドがあります。

この独立性こそが、オブジェクトを便利なものにします。ゲーム内に何十人ものプレイヤーを作成し、それぞれの体力とスコアを追跡できます。複数の銀行口座を管理でき、それぞれ異なる残高を持たせられます。

class は構造と振る舞いを定義しますが、それぞれの instance は独自のデータを持ち、独自の生活を送ります。

チャレンジ

簡単

同じ class のオブジェクトが本当に独立して動作することを証明しましょう！Wallet class を構築し、2つの separate な wallet instance を作成してから、それぞれを独立して変更し、一方への変更がもう一方に影響しないことを示します。

コードを2つのファイルに分けて整理します。

Wallet.lua：標準的なコンストラクターのパターンを使用してWallet class を Define します。各 wallet は自身のbalanceを追跡します。以下を含めてください。
- 指定された amount で wallet を初期化する:new(startingBalance)コンストラクター
- balance を増加させる:add(amount) method
- balance を減少させる:spend(amount) method
main.lua：Wallet module を Require し、2つの separate な wallet instance を作成します。それぞれに異なる操作を行い、独立した state を維持することを示します。

4つの inputs が与えられます。

wallet A の starting balance
wallet B の starting balance
wallet A に Add する amount
wallet B から Spend する amount

main file では、次の操作を行います。

最初の starting balance でwalletAを Create する
2番目の starting balance でwalletBを Create する
指定された amount をwalletAに Add する
指定された amount をwalletBから Spend する
両方の balance を separate な行に Print する

最終的な balance を次の exact な format で Print します。

Wallet A: [balance]
Wallet B: [balance]

たとえば、inputs が100、50、25、10の場合、Output は次のようになります。

Wallet A: 125
Wallet B: 40

wallet A に Add しても wallet B は変わらず、wallet B から Spend しても wallet A には影響しないことに注目してください。それぞれの instance が自身の separate な balance を維持しています。

自分で試してみよう

-- Walletモジュールを読み込む
local Wallet = require('Wallet')

-- 入力を読み取る
local startingA = tonumber(io.read())
local startingB = tonumber(io.read())
local addAmount = tonumber(io.read())
local spendAmount = tonumber(io.read())

-- TODO: 最初の開始残高でwalletAを作成する

-- TODO: 2番目の開始残高でwalletBを作成する

-- TODO: 指定された金額をwalletAに追加する

-- TODO: 指定された金額をwalletBから使う

-- TODO: 必要な形式で最終残高を出力する
-- 形式: "Wallet A: [balance]" および "Wallet B: [balance]"