Сложение объектов

Часть раздела Объектно-ориентированное программирование путешествия по Lua на Coddy. Урок 26 из 70.

Вы уже видели, как metamethods, такие как __tostring и __eq, позволяют настраивать поведение объектов. Теперь мы распространим это на арифметические операции, начав со сложения.

Метаметод __add определяет, что происходит, когда вы используете оператор + между двумя объектами. Когда Lua видит a + b, он ищет __add в метатаблице любого из операндов.

local Vector = {}
Vector.__index = Vector

function Vector:new(x, y)
    local obj = {x = x, y = y}
    setmetatable(obj, Vector)
    return obj
end

function Vector.__add(v1, v2)
    return Vector:new(v1.x + v2.x, v1.y + v2.y)
end

Обратите внимание, что __add определён с помощью dot, а не colon. Он receives both operands в качестве аргументов и should return новый объект, а не изменять любой из исходных. Это делает операцию предсказуемой и безопасной.

local a = Vector:new(3, 4)
local b = Vector:new(1, 2)
local c = a + b

print(c.x, c.y)  -- Вывод: 4  6

Главная мысль заключается в том, что __add должен находиться в самой metatable (здесь — Vector), а не только в объекте. Поскольку мы установили Vector в качестве metatable для всех instances, они автоматически совместно используют это поведение.

Задание

Легко

Давайте создадим class Vector, поддерживающий сложение с помощью оператора +. Это ваш первый шаг в освоении overloading оператора, благодаря которому ваши объекты будут естественно работать со встроенными операторами Lua.

Вы организуете код в двух файлах:

Vector.lua: Определите свой class Vector с компонентами x и y. Включите constructor :new(x, y) и реализуйте metamethod __add, чтобы сложение двух векторов создавало новый вектор с combined компонентами. Remember, что __add использует dot syntax (не colon) и receives both operands в качестве аргументов.
main.lua: Подключите свой модуль Vector, создайте экземпляры векторов и продемонстрируйте, что их сложение дает правильный result.

Вы получите четыре входных значения:

x-компонент первого вектора
y-компонент первого вектора
x-компонент второго вектора
y-компонент второго вектора

В основном файле создайте два вектора с заданными компонентами, сложите их с помощью оператора + и выведите значения x и y resulting вектора в отдельных строках.

Например, если входные значения: 3, 4, 1, 2, Output должен быть таким:

4
6

Первый вектор (3, 4) плюс второй вектор (1, 2) равен новому вектору (4, 6).

Попробуйте сами

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

-- Считать ввод
local x1 = tonumber(io.read())
local y1 = tonumber(io.read())
local x2 = tonumber(io.read())
local y2 = tonumber(io.read())

-- TODO: Создать два экземпляра Vector, используя входные значения

-- TODO: Сложить два вектора с помощью оператора +

-- TODO: Вывести значения x и y результирующего вектора на отдельных строках