C 多型的實現

2021-07-23 14:54:59 字數 2756 閱讀 1753

封裝、繼承、多型,物件導向的三大特性,前兩項理解相對容易,但要理解多型,特別是深入的了解,對於初學者而言可能就會有一定困難了。我一直認為學習oo的最好方法就是結合實踐,封裝、繼承在實際工作中的應用隨處可見,但多型呢?也許未必,可能不經意間用到也不會把它跟「多型」這個詞對應起來。在此拋磚引玉,大家討論,個人能力有限,不足之處還請指正。

之前看到過類似的問題:如果面試時主考官要求你用一句話來描述多型,盡可能的精煉,你會怎麼回答?當然答案有很多,每個人的理解和表達不盡相同,但我比較趨向這樣描述:通過繼承實現的不同物件呼叫相同的方法,表現出不同的行為,稱之為多型。

例1:

** public class animal

} public class cat : animal

} public class dog : animal

} class tester

} }

輸出如下:

animal eat...

cat eat...

dog eat...

在上面的例子中,通過繼承,使得animal物件陣列中的不同的物件,在呼叫eat()方法時,表現出了不同的行為。

多型的實現看起來很簡單,要完全理解及靈活的運用c#的多型機制,也不是一件容易的事,有很多需要注意的地方。

1. new的用法

先看下面的例子。

例2

** public class animal

} public class cat : animal

} class tester

} 執行結果為:

animal eat...

animal eat...

cat eat...

可以看出,當派生類cat的eat()方法使用new修飾時,cat的物件轉換為animal物件後,呼叫的是animal類中的eat()方法。其實可以理解為,使用new關鍵字後,使得cat中的eat()方法和animal中的eat()方法成為毫不相關的兩個方法,只是它們的名字碰巧相同而已。所以, animal類中的eat()方法不管用還是不用virtual修飾,也不管訪問許可權如何,或者是沒有,都不會對cat的eat()方法產生什麼影響(只是因為使用了new關鍵字,如果cat類沒用從animal類繼承eat()方法,編譯器會輸出警告)。

我想這是設計者有意這麼設計的,因為有時候我們就是要達到這種效果。嚴格的說,不能說通過使用new來實現多型,只能說在某些特定的時候碰巧實現了多型的效果。

2.override實現多型

真正的多型使用override來實現的。回過去看前面的例1,在基類animal中將方法eat()用virtual標記為虛擬方法,再在派生類cat和dog中用override對eat()修飾,進行重寫,很簡單就實現了多型。需要注意的是,要對乙個類中乙個方法用override修飾,該類必須從父類中繼承了乙個對應的用virtual修飾的虛擬方法,否則編譯器將報錯。

好像講得差不多了,還有乙個問題,不知道你想沒有。就是多層繼承中又是怎樣實現多型的。比如類a是基類,有乙個虛擬方法method()(virtual修飾),類b繼承自類a,並對method()進行重寫(override修飾),現在類c又繼承自類b,是不是可以繼續對method()進行重寫,並實現多型呢?看下面的例子。

例3:

** public class animal

} public class dog : animal

} public class wolfdog : dog

} class tester

} }

執行結果為:

animal eat...

dog eat...

wolfdog eat... 

在上面的例子中類dog繼承自類animal,對方法eat()進行了重寫,類wolfdog又繼承自dog,再一次對eat()方法進行了重寫,並很好地實現了多型。不管繼承了多少層,都可以在子類中對父類中已經重寫的方法繼續進行重寫,即如果父類方法用override修飾,如果子類繼承了該方法,也可以用override修飾,多層繼承中的多型就是這樣實現的。要想終止這種重寫,只需重寫方法時用sealed關鍵字進行修飾即可。

3. abstract-override實現多型

先在我們在來討論一下用abstract修飾的抽象方法。抽象方法只是對方法進行了定義,而沒有實現,如果乙個類包含了抽象方法,那麼該類也必須用abstract宣告為抽象類,乙個抽象類是不能被例項化的。對於類中的抽象方法,可以再其派生類中用override進行重寫,如果不重寫,其派生類也要被宣告為抽象類。看下面的例子。

例4:

** public abstract class animal

public class cat : animal

}

public class dog : animal

}

public class wolfdog : dog

}

class tester

} }

執行結果為:

cat eat...

dog eat...

wolfdog eat...

從上面可以看出,通過使用abstract-override可以和virtual-override一樣地實現多型,包括多層繼承也是一樣的。不同之處在於,包含虛擬方法的類可以被例項化,而包含抽象方法的類不能被例項化。

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