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

    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

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