LISP - CLOS 基础

Common LISP 的出现比面向对象编程的发展早了几十年。 不过，后来才将面向对象纳入其中。

定义类

defclass 宏允许创建用户定义的类。 它建立一个类作为数据类型。 它具有以下语法 −

(defclass class-name (superclass-name*)
   (slot-description*)
   class-option*))

插槽是存储数据或字段的变量。

插槽描述的形式为（插槽名称插槽选项*），其中每个选项都是一个关键字，后跟名称、表达式和其他选项。 最常用的插槽选项是 −

• :accessor函数名称

• :initform 表达式

• :initarg 符号

例如，让我们定义一个 Box 类，具有三个插槽长度、宽度和高度。

(defclass Box () 
   (length 
   breadth 
   height)
)

提供对插槽的访问和读/写控制

除非插槽具有可以访问、读取或写入的值，否则类是毫无用处的。

您可以在定义类时为每个插槽指定访问器。 例如，参加我们的 Box 课程 −

(defclass Box ()
   ((length :accessor length)
      (breadth :accessor breadth)
      (height :accessor height)
   )
)

您还可以指定单独的访问器名称来读取和写入插槽。

(defclass Box ()
   ((length :reader get-length :writer set-length)
      (breadth :reader get-breadth :writer set-breadth)
      (height :reader get-height :writer set-height)
   )
)

创建类的实例

通用函数make-instance创建并返回类的新实例。

它具有以下语法 −

(make-instance class {initarg value}*)

示例

让我们创建一个 Box 类，它具有三个插槽，长度、宽度和高度。 我们将使用三个插槽访问器来设置这些字段中的值。

创建一个名为 main.lisp 的新源代码文件，并在其中键入以下代码。

(defclass box ()
   ((length :accessor box-length)
      (breadth :accessor box-breadth)
      (height :accessor box-height)
   )
)
(setf item (make-instance 'box))
(setf (box-length item) 10)
(setf (box-breadth item) 10)
(setf (box-height item) 5)
(format t "Length of the Box is ~d~%" (box-length item))
(format t "Breadth of the Box is ~d~%" (box-breadth item))
(format t "Height of the Box is ~d~%" (box-height item))

执行代码时，会返回以下结果 −

Length of the Box is 10
Breadth of the Box is 10
Height of the Box is 5

定义类方法

defmethod 宏允许您在类内定义方法。 下面的示例扩展了我们的 Box 类以包含名为volume的方法。

创建一个名为 main.lisp 的新源代码文件，并在其中键入以下代码。

(defclass box ()
   ((length :accessor box-length)
      (breadth :accessor box-breadth)
      (height :accessor box-height)
      (volume :reader volume)
   )
)

; method calculating volume   

(defmethod volume ((object box))
   (* (box-length object) (box-breadth object)(box-height object))
)

 ;setting the values 

(setf item (make-instance 'box))
(setf (box-length item) 10)
(setf (box-breadth item) 10)
(setf (box-height item) 5)

; displaying values

(format t "Length of the Box is ~d~%" (box-length item))
(format t "Breadth of the Box is ~d~%" (box-breadth item))
(format t "Height of the Box is ~d~%" (box-height item))
(format t "Volume of the Box is ~d~%" (volume item))

执行代码时，会返回以下结果 −

Length of the Box is 10
Breadth of the Box is 10
Height of the Box is 5
Volume of the Box is 500

继承

LISP 允许您根据另一个对象来定义一个对象。 这称为继承。您可以通过添加新的或不同的功能来创建派生类。 派生类继承父类的功能。

下面的例子解释了这一点 −

示例

创建一个名为 main.lisp 的新源代码文件，并在其中键入以下代码。

(defclass box ()
   ((length :accessor box-length)
      (breadth :accessor box-breadth)
      (height :accessor box-height)
      (volume :reader volume)
   )
)

; method calculating volume   
(defmethod volume ((object box))
   (* (box-length object) (box-breadth object)(box-height object))
)
  
;wooden-box class inherits the box class  
(defclass wooden-box (box)
((price :accessor box-price)))

;setting the values 
(setf item (make-instance 'wooden-box))
(setf (box-length item) 10)
(setf (box-breadth item) 10)
(setf (box-height item) 5)
(setf (box-price item) 1000)

; displaying values
(format t "Length of the Wooden Box is ~d~%" (box-length item))
(format t "Breadth of the Wooden Box is ~d~%" (box-breadth item))
(format t "Height of the Wooden Box is ~d~%" (box-height item))
(format t "Volume of the Wooden Box is ~d~%" (volume item))
(format t "Price of the Wooden Box is ~d~%" (box-price item))

执行代码时，会返回以下结果 −

Length of the Wooden Box is 10
Breadth of the Wooden Box is 10
Height of the Wooden Box is 5
Volume of the Wooden Box is 500
Price of the Wooden Box is 1000