C# 多态性
多态性意味着有多重形式。在面向对象编程范式中,多态性往往表现为"一个接口,多个功能"。
多态性可以是静态的或动态的。在静态多态性中,函数的响应是在编译时发生的。在动态多态性中,函数的响应是在运行时发生的。
静态多态性
在编译时,函数和对象的连接机制被称为早期绑定,也被称为静态绑定。C# 提供了两种技术来实现静态多态性。分别为:
- 函数重载
- 运算符重载
运算符重载将在下一章节讨论,接下来我们将讨论函数重载。
函数重载
您可以在同一个范围内对相同的函数名有多个定义。函数的定义必须彼此不同,可以是参数列表中的参数类型不同,也可以是参数个数不同。不能重载只有返回类型不同的函数声明。
下面的实例演示了几个相同的函数 print(),用于打印不同的数据类型:
using System; namespace PolymorphismApplication { class Printdata { void print(int i) { Console.WriteLine("Printing int: {0}", i ); } void print(double f) { Console.WriteLine("Printing float: {0}" , f); } void print(string s) { Console.WriteLine("Printing string: {0}", s); } static void Main(string[] args) { Printdata p = new Printdata(); // 调用 print 来打印整数 p.print(5); // 调用 print 来打印浮点数 p.print(500.263); // 调用 print 来打印字符串 p.print("Hello C++"); Console.ReadKey(); } } }
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Printing int: 5 Printing float: 500.263 Printing string: Hello C++
动态多态性
C# 允许您使用关键字 abstract 创建抽象类,用于提供接口的部分类的实现。当一个派生类继承自该抽象类时,实现即完成。抽象类包含抽象方法,抽象方法可被派生类实现。派生类具有更专业的功能。
请注意,下面是有关抽象类的一些规则:
- 您不能创建一个抽象类的实例。
- 您不能在一个抽象类外部声明一个抽象方法。
- 通过在类定义前面放置关键字 sealed,可以将类声明为密封类。当一个类被声明为 sealed 时,它不能被继承。抽象类不能被声明为 sealed。
下面的程序演示了一个抽象类:
using System; namespace PolymorphismApplication { abstract class Shape { public abstract int area(); } class Rectangle: Shape { private int length; private int width; public Rectangle( int a=0, int b=0) { length = a; width = b; } public override int area () { Console.WriteLine("Rectangle 类的面积:"); return (width * length); } } class RectangleTester { static void Main(string[] args) { Rectangle r = new Rectangle(10, 7); double a = r.area(); Console.WriteLine("面积: {0}",a); Console.ReadKey(); } } }
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Rectangle 类的面积: 面积: 70
当有一个定义在类中的函数需要在继承类中实现时,可以使用虚方法。虚方法是使用关键字 virtual 声明的。虚方法可以在不同的继承类中有不同的实现。对虚方法的调用是在运行时发生的。
动态多态性是通过 抽象类 和 虚方法 实现的。
下面的程序演示了这点:
using System; namespace PolymorphismApplication { class Shape { protected int width, height; public Shape( int a=0, int b=0) { width = a; height = b; } public virtual int area() { Console.WriteLine("父类的面积:"); return 0; } } class Rectangle: Shape { public Rectangle( int a=0, int b=0): base(a, b) { } public override int area () { Console.WriteLine("Rectangle 类的面积:"); return (width * height); } } class Triangle: Shape { public Triangle(int a = 0, int b = 0): base(a, b) { } public override int area() { Console.WriteLine("Triangle 类的面积:"); return (width * height / 2); } } class Caller { public void CallArea(Shape sh) { int a; a = sh.area(); Console.WriteLine("面积: {0}", a); } } class Tester { static void Main(string[] args) { Caller c = new Caller(); Rectangle r = new Rectangle(10, 7); Triangle t = new Triangle(10, 5); c.CallArea(r); c.CallArea(t); Console.ReadKey(); } } }
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Rectangle 类的面积: 面积:70 Triangle 类的面积: 面积:25
yuri
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C# 多态性
多态:一个接口多个功能。
静态多态性:编译时发生函数响应(调用);
动态多态性:运行时发生函数响应。
静态绑定(早期绑定):编译时函数和对象的连接机制。 两种技术实现静态多态性:函数重载/运算符重载。
函数重载:在同一范围内对相同函数名有多个定义,可以是参数类型或参数个数的不同,但不许只有返回值类型不同。
运算符重载:
关键字 abstract 声明抽象类:用于接口部分类的实现(派生类继承抽象类时,实现完成)。抽象类包含抽象方法,抽象方法可被派生类实现。
抽象类规则:
关键字virtual声明虚方法:用于方法在继承类中的实现(在不同的继承类中有不同的实现)。
抽象类和虚方法共同实现动态多态性。
注:继承类中的重写虚函数需要声明关键字 override,在方法参数传入中写(类名 形参名)例如 public void CallArea(Shape sh),意思是传入一个 shape 类型的类。
yuri
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virtual 和 abstract
virtual和abstract都是用来修饰父类的,通过覆盖父类的定义,让子类重新定义。
重载和重写
重载(overload)是提供了一种机制, 相同函数名通过不同的返回值类型以及参数来表来区分的机制。
重写(override)是用于重写基类的虚方法,这样在派生类中提供一个新的方法。
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抽象方法和虚方法的区别
简单说,抽象方法是需要子类去实现的。虚方法是已经实现了的,可以被子类覆盖,也可以不覆盖,取决于需求。
抽象方法和虚方法都可以供派生类重写。
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1、重载(overload): 在同一个作用域(一般指一个类)的两个或多个方法函数名相同,参数列表不同的方法叫做重载,它们有三个特点(俗称两必须一可以):
例如:
2、重写(override):子类中为满足自己的需要来重复定义某个方法的不同实现,需要用 override 关键字,被重写的方法必须是虚方法,用的是 virtual 关键字。它的特点是(三个相同):
如:父类中的定义:
子类中的定义:
3、虚方法:即为基类中定义的允许在派生类中重写的方法,使用virtual关键字定义。如:
注意:虚方法也可以被直接调用。如:
执行输出结果为:
4、抽象方法:在基类中定义的并且必须在派生类中重写的方法,使用 abstract 关键字定义。如:
注意:抽象方法只能在抽象类中定义,如果不在抽象类中定义,则会报出如下错误:
5、隐藏方法:在派生类中定义的和基类中的某个方法同名的方法,使用 new 关键字定义。如在基类 Animal 中有一方法 Sleep():
则在派生类 Cat 中定义隐藏方法的代码为:
或者为:
注意:
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Marco
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虚方法的调用:调用上,使用子类构造的对象调用虚方法,就会调用子类的方法,使用父类构造的对象,就会调用父类的方法。
隐藏方法的调用:调用上, 使用子类类型的声明调用隐藏方法,就会调用到子类的方法。若想调用被隐藏的方法,需要用父类类型的声明来调用。
调用不同的举例:
Marco
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原文中抽象类的例子其实没有体现多态性,可以再加一个继承类(三角形面积),以体现多态。
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