Доступ через замыкания

Часть раздела Объектно-ориентированное программирование путешествия по Lua на Coddy. Урок 45 из 70.

Private local переменные бесполезны, если вы никогда не можете взаимодействовать с ними. Решение — определить getter и setter methods inside constructor, где у них есть доступ к области видимости closure.

Поскольку эти methods создаются inside :new(), они могут «видеть» local переменные. Вы назначаете их directly объекту:

local Counter = {}
Counter.__index = Counter

function Counter:new()
    local count = 0  -- Приватная переменная
    
    local obj = {}
    
    -- Определить методы внутри конструктора
    function obj:getCount()
        return count
    end
    
    function obj:increment()
        count = count + 1
    end
    
    setmetatable(obj, Counter)
    return obj
end

Теперь к закрытой переменной count можно получить доступ, но только через предоставленные вами methods:

local c = Counter:new()
print(c:getCount())  -- 0
c:increment()
c:increment()
print(c:getCount())  -- 2
print(c.count)       -- nil (всё ещё скрыто!)

Обратите внимание, что :getCount() и :increment() определены непосредственно на obj, а не в таблице класса. Каждый экземпляр получает собственную копию этих функций, каждая из которых имеет доступ к своему собственному приватному count. Такова цена: настоящая приватность требует немного больше памяти, поскольку methods не являются общими через прототип.

Задание

Легко

Давайте создадим класс Temperature, который использует приватность на основе замыкания для хранения значения температуры в градусах Цельсия, а методы getter и setter, определённые внутри constructor, обеспечивают контролируемый доступ!

Вы организуете код в двух файлах:

Temperature.lua: Создайте class, в котором значение температуры хранится в локальной переменной внутри constructor: оно полностью скрыто от внешнего доступа. Constructor :new(initialCelsius) должен сохранить температуру в локальной переменной, а затем определить следующие methods непосредственно в instance объекта:
- :getCelsius(): возвращает текущую температуру в градусах Цельсия
- :setCelsius(value): изменяет температуру на новое значение
- :getFahrenheit(): возвращает температуру, converted в градусы Фаренгейта, используя Formula: (celsius * 9/5) + 32
main.lua: Require ваш модуль Temperature и считайте два значения из input: initial температуру и новую температуру для установки. Create instance Temperature с initial значением, выведите показания в градусах Цельсия и Фаренгейта, затем используйте setter, чтобы изменить температуру, и снова выведите оба показания.

Вы получите два входных значения:

Начальная температура в градусах Цельсия (число)
Новая температура для установки (число)

Ваш вывод должен содержать четыре строки с показаниями температуры до и после change:

Celsius: {initialValue}
Fahrenheit: {convertedInitial}
Celsius: {newValue}
Fahrenheit: {convertedNew}

Например, если входными значениями являются 0 и 100, вывод должен быть таким:

Celsius: 0
Fahrenheit: 32
Celsius: 100
Fahrenheit: 212

Помните: значение температуры должно храниться в локальной переменной внутри :new(), а не в self. Getter и setter methods определяются внутри constructor, где они могут получить доступ к этой private переменной через closure. Попытка напрямую обратиться к temp.celsius или temp._celsius должна возвращать nil!

Попробуйте сами

-- Подключить модуль Temperature
local Temperature = require('Temperature')

-- Прочитать входные значения
local initialTemp = tonumber(io.read())
local newTemp = tonumber(io.read())

-- TODO: Создать экземпляр Temperature с начальным значением

-- TODO: Вывести начальные показания Celsius и Fahrenheit

-- TODO: Использовать сеттер, чтобы изменить температуру на newTemp

-- TODO: Вывести обновлённые показания Celsius и Fahrenheit