詳解c# 多態(tài)

更新時間：2020年07月20日 08:46:06 作者：菜鳥教程

這篇文章主要介紹了c# 多態(tài)的相關(guān)資料，文中講解非常細致，代碼幫助大家更好的理解和學習，感興趣的朋友可以了解下

多態(tài)是同一個行為具有多個不同表現(xiàn)形式或形態(tài)的能力。

多態(tài)性意味著有多重形式。在面向?qū)ο缶幊谭妒街?，多態(tài)性往往表現(xiàn)為"一個接口，多個功能"。

多態(tài)性可以是靜態(tài)的或動態(tài)的。在靜態(tài)多態(tài)性中，函數(shù)的響應是在編譯時發(fā)生的。在動態(tài)多態(tài)性中，函數(shù)的響應是在運行時發(fā)生的。

在 C# 中，每個類型都是多態(tài)的，因為包括用戶定義類型在內(nèi)的所有類型都繼承自 Object。

多態(tài)就是同一個接口，使用不同的實例而執(zhí)行不同操作，如圖所示：

現(xiàn)實中，比如我們按下 F1 鍵這個動作：

如果當前在 Flash 界面下彈出的就是 AS 3 的幫助文檔；
如果當前在 Word 下彈出的就是 Word 幫助；
在 Windows 下彈出的就是 Windows 幫助和支持。

同一個事件發(fā)生在不同的對象上會產(chǎn)生不同的結(jié)果。

靜態(tài)多態(tài)性

在編譯時，函數(shù)和對象的連接機制被稱為早期綁定，也被稱為靜態(tài)綁定。C# 提供了兩種技術(shù)來實現(xiàn)靜態(tài)多態(tài)性。分別為：

函數(shù)重載
運算符重載

運算符重載將在下一章節(jié)討論，接下來我們將討論函數(shù)重載。

函數(shù)重載

您可以在同一個范圍內(nèi)對相同的函數(shù)名有多個定義。函數(shù)的定義必須彼此不同，可以是參數(shù)列表中的參數(shù)類型不同，也可以是參數(shù)個數(shù)不同。不能重載只有返回類型不同的函數(shù)聲明。

下面的實例演示了幾個相同的函數(shù) Add()，用于對不同個數(shù)參數(shù)進行相加處理：

using System;
namespace PolymorphismApplication
{
 public class TestData 
 { 
 public int Add(int a, int b, int c) 
 { 
  return a + b + c; 
 } 
 public int Add(int a, int b) 
 { 
  return a + b; 
 } 
 } 
 class Program 
 { 
 static void Main(string[] args) 
 { 
  TestData dataClass = new TestData();
  int add1 = dataClass.Add(1, 2); 
  int add2 = dataClass.Add(1, 2, 3);

  Console.WriteLine("add1 :" + add1);
  Console.WriteLine("add2 :" + add2); 
 } 
 } 
}

下面的實例演示了幾個相同的函數(shù) print()，用于打印不同的數(shù)據(jù)類型：

using System;
namespace PolymorphismApplication
{
 class Printdata
 {
 void print(int i)
 {
  Console.WriteLine("輸出整型: {0}", i );
 }

 void print(double f)
 {
  Console.WriteLine("輸出浮點型: {0}" , f);
 }

 void print(string s)
 {
  Console.WriteLine("輸出字符串: {0}", s);
 }
 static void Main(string[] args)
 {
  Printdata p = new Printdata();
  // 調(diào)用 print 來打印整數(shù)
  p.print(1);
  // 調(diào)用 print 來打印浮點數(shù)
  p.print(1.23);
  // 調(diào)用 print 來打印字符串
  p.print("Hello Runoob");
  Console.ReadKey();
 }
 }
}

當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時，它會產(chǎn)生下列結(jié)果：

輸出整型: 1
輸出浮點型: 1.23
輸出字符串: Hello Runoob

動態(tài)多態(tài)性

C# 允許您使用關(guān)鍵字 abstract 創(chuàng)建抽象類，用于提供接口的部分類的實現(xiàn)。當一個派生類繼承自該抽象類時，實現(xiàn)即完成。抽象類包含抽象方法，抽象方法可被派生類實現(xiàn)。派生類具有更專業(yè)的功能。

請注意，下面是有關(guān)抽象類的一些規(guī)則：

您不能創(chuàng)建一個抽象類的實例。
您不能在一個抽象類外部聲明一個抽象方法。
通過在類定義前面放置關(guān)鍵字 sealed，可以將類聲明為密封類。當一個類被聲明為 sealed 時，它不能被繼承。抽象類不能被聲明為 sealed。

下面的程序演示了一個抽象類：

using System;
namespace PolymorphismApplication
{
 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 類的面積：");
  return (width * length);
 }
 }

 class RectangleTester
 {
 static void Main(string[] args)
 {
  Rectangle r = new Rectangle(10, 7);
  double a = r.area();
  Console.WriteLine("面積： {0}",a);
  Console.ReadKey();
 }
 }
}

當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時，它會產(chǎn)生下列結(jié)果：

Rectangle 類的面積：

面積： 70

當有一個定義在類中的函數(shù)需要在繼承類中實現(xiàn)時，可以使用虛方法。

虛方法是使用關(guān)鍵字 virtual 聲明的。

虛方法可以在不同的繼承類中有不同的實現(xiàn)。

對虛方法的調(diào)用是在運行時發(fā)生的。

動態(tài)多態(tài)性是通過抽象類和虛方法實現(xiàn)的。

以下實例創(chuàng)建了 Shape 基類，并創(chuàng)建派生類 Circle、 Rectangle、Triangle， Shape 類提供一個名為 Draw 的虛擬方法，在每個派生類中重寫該方法以繪制該類的指定形狀。

using System;
using System.Collections.Generic;

public class Shape
{
 public int X { get; private set; }
 public int Y { get; private set; }
 public int Height { get; set; }
 public int Width { get; set; }
 
 // 虛方法
 public virtual void Draw()
 {
 Console.WriteLine("執(zhí)行基類的畫圖任務");
 }
}

class Circle : Shape
{
 public override void Draw()
 {
 Console.WriteLine("畫一個圓形");
 base.Draw();
 }
}
class Rectangle : Shape
{
 public override void Draw()
 {
 Console.WriteLine("畫一個長方形");
 base.Draw();
 }
}
class Triangle : Shape
{
 public override void Draw()
 {
 Console.WriteLine("畫一個三角形");
 base.Draw();
 }
}

class Program
{
 static void Main(string[] args)
 {
 // 創(chuàng)建一個 List<Shape> 對象，并向該對象添加 Circle、Triangle 和 Rectangle
 var shapes = new List<Shape>
 {
  new Rectangle(),
  new Triangle(),
  new Circle()
 };

 // 使用 foreach 循環(huán)對該列表的派生類進行循環(huán)訪問，并對其中的每個 Shape 對象調(diào)用 Draw 方法
 foreach (var shape in shapes)
 {
  shape.Draw();
 }

 Console.WriteLine("按下任意鍵退出。");
 Console.ReadKey();
 }

}

當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時，它會產(chǎn)生下列結(jié)果：

畫一個長方形
執(zhí)行基類的畫圖任務
畫一個三角形
執(zhí)行基類的畫圖任務
畫一個圓形
執(zhí)行基類的畫圖任務
按下任意鍵退出。

下面的程序演示通過虛方法 area() 來計算不同形狀圖像的面積：

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("父類的面積：");
  return 0;
 }
 }
 class Rectangle: Shape
 {
 public Rectangle( int a=0, int b=0): base(a, b)
 {

 }
 public override int area ()
 {
  Console.WriteLine("Rectangle 類的面積：");
  return (width * height);
 }
 }
 class Triangle: Shape
 {
 public Triangle(int a = 0, int b = 0): base(a, b)
 {
 
 }
 public override int area()
 {
  Console.WriteLine("Triangle 類的面積：");
  return (width * height / 2);
 }
 }
 class Caller
 {
 public void CallArea(Shape sh)
 {
  int a;
  a = sh.area();
  Console.WriteLine("面積： {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();
 }
 }
}

當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時，它會產(chǎn)生下列結(jié)果：