c#多态性 静态多态性函数重载 动态多态性 虚方法:
C# 多态性
多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。
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。
在 C# 中,每个类型都是多态的,因为包括用户定义类型在内的所有类型都继承自 Object。
多态就是同一个接口,使用不同的实例而执行不同操作,如图所示:
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 Add(),用于对不同个数参数进行相加处理:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace week2._1
{
class TestData
{
public int Add(int a, int b, int c)
{
return a + b + c;
}
//函数重载
public int Add(int a,int b)
{
return a + b;
}
}
class Test
{
static void Main(string[] args)
{
TestData data = new TestData();
int add1 = data.Add(1, 2, 3);
int add2 = data.Add(1, 2);
Console.WriteLine("三个值的和" + add1);
Console.WriteLine("两个值的和" + add2);
Console.ReadKey();
}
}
}
结果:
三个值的和6
两个值的和3
动态多态性
抽象类:
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;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace week2._1
{
abstract class Shape
{
abstract public 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();
}
}
}
结果:
Rectangle 类的面积:
面积: 70
虚方法:
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。
以下实例创建了 Shape 基类,并创建派生类 Circle、 Rectangle、Triangle, Shape 类提供一个名为 Draw 的虚拟方法,在每个派生类中重写该方法以绘制该类的指定形状。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace week2._1
{
public class Shape
{
public int X { get; private set; }
public int Y { get; private set; }
public int Width { get; set; }
public int Height { get; set; }
//虚方法
public virtual void Draw()
{
Console.WriteLine("执行基类的画图方法");
}
}
class Circle : Shape
{
public override void Draw()
{
Console.WriteLine("画一个圆形");
base.Draw();
}
}
class Rectangle : Shape
{
public override void Draw()
{
Console.WriteLine("画一个长方形");
base.Draw();
}
}
class Triangle : Shape
{
public override void Draw()
{
Console.WriteLine("画一个三角形");
base.Draw();
}
}
class Test
{
static void Main(string[] args)
{
//创建一个list<shape>对象,并往该对象添加circle、rectangle、triangle
var shapes = new List<Shape>
{
new Circle(),
new Rectangle(),
new Triangle()
};
//使用foreach循环对该列表的派生类进行循环访问,并对每个shape调用draw方法
foreach(var shape in shapes)
{
shape.Draw();
}
Console.WriteLine("按任意键退出");
Console.ReadKey();
}
}
}
结果:
画一个圆形
执行基类的画图方法
画一个长方形
执行基类的画图方法
画一个三角形
执行基类的画图方法
按任意键退出
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:
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。
- 1.virtual修饰的方法必须有实现(哪怕是仅仅添加一对大括号),而abstract修饰的方法一定不能实现。
- 2.virtual可以被子类重写,而abstract必须被子类重写。
- 3.如果类成员被abstract修饰,则该类前必须添加abstract,因为只有抽象类才可以有抽象方法。
- 4.无法创建abstract类的实例,只能被继承无法实例化。
抽象类和虚方法共同实现动态多态性。
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
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。
抽象方法和虚方法的区别
- 1.虚方法必须有实现部分,抽象方法没有提供实现部分,抽象方法是一种强制派生类覆盖的方法,否则派生类将不能被实例化。
- 2.抽象方法只能在抽象类中声明,虚方法不是。如果类包含抽象方法,那么该类也是抽象的,也必须声明类是抽象的。
- 3.抽象方法必须在派生类中重写,这一点和接口类似,虚方法不需要再派生类中重写。
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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