LISP - 物件系統（CLOS）

Common Lisp通過幾十年的物件導向程式設計的推進。但是，物件導向被併入是在它最後一階段。

類的定義

defclass巨集允許建立使用者定義的類。它建立了一個類作為資料型別。它的語法如下：

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

插槽是儲存資料變數或欄位。

slot-description形式(插槽名稱插槽選項*)，其中每個選項是一個關鍵字後跟一個名字，表示式和其他選項。最常用的槽選項是：

:accessor 函式名稱
:initform 表示式
:initarg 符號

例如，讓我們定義一個Box類，有三個槽的長度，廣度和高度。

(defclass Box () 
(length 
breadth 
height))

提供存取和讀/寫控制到一個插槽

除非有插槽可以存取，讀取或寫入的值，類是好看不中用。

當定義一個類可以為每個插槽指定存取。例如，把我們的Box類：

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

也可以讀取和寫入一個插槽指定單獨的存取器的名稱。

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

類建立範例

通用函式make-instance建立並返回一個類的新範例。

它的語法如下：

(make-instance class {initarg value}*)

範例

讓我們建立一個Box類，有三個插槽，長度，寬度和高度。我們將使用三個插槽存取到這些欄位設定的值。

建立一個名為main.lisp一個新的原始碼檔案，並在其中輸入如下程式碼：

(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))

當執行程式碼，它返回以下結果：

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

定義一個類的方法

defmethod巨集允許在類中定義一個方法。下面的範例擴充套件Box類包含一個方法名為volume。

建立一個名為main.lisp一個新的原始碼檔案，並在其中輸入如下程式碼：

(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))

當執行程式碼，它返回以下結果：

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

繼承

LISP允許在另一個物件來定義一個物件。這就是所謂的繼承。可以通過新增功能，新的或不同的建立派生類。派生類繼承了父類別的功能。

下面的例子說明了這一點：

範例

建立一個名為main.lisp一個新的原始碼檔案，並在其中輸入如下程式碼：

(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))

當執行程式碼，它返回以下結果：

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