三种局部状态变量

概述

到目前为止，我们见过的局部状态变量只有实例化变量（instantiation variable）。本小节，我们来看另外两种：实例变量（instance variable）和类变量（class variable）。

实例变量

回顾一下 checking-account 类：

(define-class (checking-account init-balance)
    (parent (account init-balance))
    (method (write-check amount)
        (ask self 'withdraw (+ amount 0.10)) )

每次开支票，账户会被额外收取 10 美分。所有 checking-account 一开始都是 10 美分的费用，但现在我们希望能够随时修改这个费用。一种办法是把 check-fee 加为实例化变量。

(define-class (checking-account init-balance check-fee)
    (parent (account init-balance))
    (method (write-check amount)
        (ask self 'withdraw (+ amount check-fee)) )
    (method (set-fee! fee)
        (set! check-fee fee)) )

(define lily (instantiate checking-account 1000 0.10))
(define ted (instantiate checking-account 1000 0.10))
(define barney (instantiate checking-account 9999 0.10))

但这种写法有点冗余，因为即使我们总是希望费用从 10 美分开始，每次实例化时仍然要手动指定 check-fee。为此，我们引入一个新的子句：instance-vars，正好解决我们的问题。

(define-class (checking-account init-balance)
    (parent (account init-balance))
    (instance-vars (check-fee 0.10))
    (method (write-check amount)
        (ask self 'withdraw (+ amount check-fee)))
    (method (set-fee! fee)
        (set! check-fee fee)) )

实例变量 vs. 实例化变量

实例化变量同时也是实例变量；也就是说，每个实例都拥有自己私有的值。两者的区别仅在于写法和设置初始值的时机：实例化变量在调用 instantiate 时给出值，而其他实例变量的值在类定义中给出。

类变量

第三种局部状态变量是类变量（class variable）。与实例变量不同，一个类变量对整个类只有一个值，类的所有实例共享这个值。举个例子，假设我们有一个 worker 类，所有工人都在做同一个项目。也就是说，只要其中任何一个人工作，完成的工作总量就会增加。另一方面，每个工人在工作时会各自感到饥饿。因此，这个类有一个共同的 work-done 变量，而每个实例有各自独立的 hunger 变量。

(define-class (worker)
    (instance-vars (hunger 0))
    (class-vars (work-done 0))
    (method (work)
        (set! hunger (+ hunger 1))
        (set! work-done (+ work-done 1))
        'whistle-while-you-work ) )

> (define brian (instantiate worker))
brian
> (define matt (instantiate worker))
matt
> (ask matt 'work)
whistle-while-you-work
> (ask matt 'work)
whistle-while-you-work
> (ask matt 'hunger)
2
> (ask matt 'work-done)
2
> (ask brian 'work)
whistle-while-you-work
> (ask brian 'hunger)
1
> (ask brian 'work-done)
3
> (ask worker 'work-done)
3

如你所见，请求任何 worker 对象工作都会使 work-done 变量增加。相比之下，每个工人都有自己的 hunger 实例变量，所以 Brian 工作时，Matt 不会感到饿。你可以向任何实例询问类变量的值，也可以直接询问类本身。这是「消息必须发给实例而非类」这条通常规则的一个例外。

要点回顾

局部状态变量有三种：实例化变量、实例变量和类变量。

• 实例化变量（instantiation variable）在用 instantiate 创建对象时指定。
• 实例变量（instance variable）是每个对象各自拥有、彼此独立的变量；改变其中一个的值不会影响其他变量。
• 类变量（class variable）是被该类所有对象共享的变量；改变一个类变量的值，该类的每个对象都会察觉到这一变化。