黑马程序员_多态性

来源：互联网发布：配置网络 ubuntu 编辑：程序博客网时间：2024/05/01 07:53

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面向对象的第三个主要特性。

多态性是同一操作作用于不同的类的对象，由不同的类进行不同的解释，最终产生不同的执行效果。

多态性按照产生多态行为的时间分为：编译时多态与运行时多态。

1 编译时多态性

编译时多态是指通过设置不同的方法签名，在编译时由编译器根据方法的签名决定调用何种方法。

通过指定方法的访问级别（例如 public或 private）、可选修饰符（例如 abstract或 sealed）、返回值、名称和任何方法参数，可以在类或结构中声明方法。这些部分统称为方法的“签名”。

使用不同的方法签名实现多态性称为方法重载。为进行方法重载，方法的返回类型不是方法签名的一部分。但是，在确定委托和委托所指向方法之间的兼容性时，返回类型是方法签名的一部分。

安装具体签名的不同可以分为：参数类型或数量重载、输出与输入型参数引用重载。

1.1 参数类型或数量重载

在方法重载时，实参与形参一一对应，如果相应位置类型相同且方法参数数量相等，则完成匹配，即实现同名方法不同参数的重载。

如有下面方法：

void method()        {            Console.WriteLine("is a zero parameter");        }        void method(int i)        {            Console.WriteLine("is a one parameter");        }        void method(int i, double d)        {            Console.WriteLine("is a two parameter");        }

当调用函数

this.method(1, 2.0);

会调用第三个方法，输出：is a two parameter。

1.2 输出与输入型参数引用重载

输入引用从参数使用 ref关键字修饰，在方法调用传递过程中，不同于值传递，传递的是值在内存中的地址，由此，在方法内对参数的修改会作用至实参本身。

输出引用参数使用 out关键字修饰，类似于输入引用参数，但在调用方法前不需要对变量进行初始化。

由于本篇的重点是运行时多态，在对编译时多态介绍比较简单，仅作参考。

2 运行时多态性

运行时多态指在基本类中定义虚方法，在派生类中重新定义方法或覆盖虚方法，在发生对象调用时，由公共语言运行时（CLR）根据对象类型决定调用何种方法。

虚方法允许您以统一方式处理多组相关的对象。由虚方法引出的多态性有多重情形，以下着重介绍3种情形。

2.1 新成员隐藏基类成员

通过 new关键字，在派生类中重新定义一个与基类相同名字方法，在使用该派生类的实例被当作基类的实例访问，会调用基类成员方法。

如下示例：

public class BaseClass    {        public void DoWork()         {            Console.WriteLine("base Class do work");        }           }    public class DerivedClass : BaseClass    {        public new void DoWork()         {            Console.WriteLine("derived Class do work");        }            }

执行以下语句时，

DerivedClass D = new DerivedClass();            D.DoWork();            BaseClass B = (BaseClass)D;            B.DoWork();

会输出如下结果。

derivedClass do work

baseClass do work

程序表面，当派生类DerivedClass实例 D被当做基类BaseClass实例 B调用方法 DoWork（）时，调用的是基类 baseClass的DoWork（）方法。

2.2 虚成员

使用virtual在基类中定义虚成员方法，使用override在派生类中覆盖虚方法，从而使得在使用该派生类的实例被当作基类的实例访问，会调用派生类成员方法。

如下示例：

public class BaseClass    {        public virtual void DoWork()         {            Console.WriteLine("base Class do work");        }           }    public class DerivedClass : BaseClass    {        public override void DoWork()         {            Console.WriteLine("derived Class do work");        }            }

执行以下语句时，

DerivedClass D = new DerivedClass();            D.DoWork();            BaseClass B = (BaseClass)D;            B.DoWork();

会输出如下结果。

derivedClass do work

程序表面，当派生类中对基类方法进行覆盖，派生类的实例 D被当做基类实例 B调用方法时，仍然调用的是派生类DoWork（）方法。

2.3 阻止派生类重写虚拟成员

使用关键字sealed阻止派生类重写虚方法，基类至sealed修饰的派生类将继续沿用成员继承机制，而对sealed修饰的派生类再派生时，将使用新成员隐藏基类成员机制。

示例如下：

public class A    {        public virtual void DoWork()         {            Console.WriteLine("a do work");        }    }    public class B : A    {        public override void DoWork()         {            Console.WriteLine("b do work");        }    }    public class C : B    {        public sealed override void DoWork()         {            Console.WriteLine("c do work");        }    }    public class D : C    {        public new void DoWork()         {            Console.WriteLine("d do work");        }    }

执行以下语句时，

D d = new D();            Console.WriteLine("d");            d.DoWork();            C c = (C)d;            Console.WriteLine("c");            c.DoWork();            B b = (B)d;            Console.WriteLine("b");            b.DoWork();            A a = (A)d;            Console.WriteLine("a");            a.DoWork();

会输出如下结果。

d do work

c do work

程序表明，派生类实例对象d被当做基类实例对象c调用DoWork（）方法时，执行的是基类 c的方法；派生类实例对象d被当做基类实例对象b调用DoWork（）方法时，执行的是基类 c的方法；派生类实例对象d被当做基类实例对象a调用DoWork（）方法时，执行的是基类 c的方法，符合新成员隐藏基成员、虚方法机制。

在此不妨谈谈其具体实现机制，当派生类对象被强制类型转换赋值给基类对象时（这里有个著名的里氏法则，子类都可以向父类转化，反之不行，具体证明我也不会），基类对象是拿着派生类的引用，也就是说地址还指向派生类的对象，当使用override覆盖时，派生类对继承过来的基类成员会重新定义，也就是派生类中的基类副本会发生改变，但这并不会影响基类本身的定义，因而当派生类对象被当做基类对象访问时，是基类调用，但是是派生类内的基类发生调用，因而也就调用的是我们在派生类中定义的覆盖成员；而使用 new定义新的成员并不会改变派生类中基类的副本，因而当派生类对象被当做基类对象访问时，还是由派生类中的基类副本，调用其原本的基类中的成员；而密封不过是阻止了虚函数在派生类中被覆盖，并没有从根本上引入新的机制。由于认知有限，难免让各位见笑了，如有高见，可以留言。

参考

C# 编程指南

C# 自学手册

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