C# 最基礎(chǔ)知識(shí)介紹--多態(tài)
前言:👻🎄
學(xué)過(guò)編程的人都知道有個(gè)名詞叫" O O P 思 想 " —— {"面向?qū)ο缶幊?/code>"} " 面 向 對(duì) 象 編 程 " （Object Oriented Programming，OOP，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)）是一種計(jì)算機(jī)編程架構(gòu)。OOP 的一條基本原則是計(jì)算機(jī)程序是由單個(gè)能夠起到子程序作用的單元或?qū)ο蠼M合而成。OOP 達(dá)到了軟件工程的三個(gè)主要目標(biāo)：重用性、靈活性和擴(kuò)展性。為了實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)算，每個(gè)對(duì)象都能夠接收信息、處理數(shù)據(jù)和向其它對(duì)象發(fā)送信息 核心思想：封裝，繼承，多態(tài).
一、C# 多態(tài)性
多態(tài)是同一個(gè)行為具有多個(gè)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缶幊谭妒街校鄳B(tài)性往往表現(xiàn)為"一個(gè)接口，多個(gè)功能"。 多態(tài)性可以是靜態(tài)的或動(dòng)態(tài)的。在 靜態(tài)多態(tài)性 中，函數(shù)的響應(yīng)是在編譯時(shí)發(fā)生的。在 動(dòng)態(tài)多態(tài)性 中，函數(shù)的響應(yīng)是在運(yùn)行時(shí)發(fā)生的。 在 C# 中，每個(gè)類(lèi)型都是多態(tài)的，因?yàn)榘ㄓ脩?hù)定義類(lèi)型在內(nèi)的所有類(lèi)型都繼承自 Object。 多態(tài)就是同一個(gè)接口，使用不同的實(shí)例而執(zhí)行不同操作，如圖所示：
現(xiàn)實(shí)中，比如我們按下 F1 鍵這個(gè)動(dòng)作：
- 如果當(dāng)前在 Flash 界面下彈出的就是 AS 3 的幫助文檔；
- 如果當(dāng)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(gè)事件發(fā)生在不同的對(duì)象上會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。
二、靜態(tài)多態(tài)性
在編譯時(shí)，函數(shù)和對(duì)象的連接機(jī)制被稱(chēng)為早期綁定，也被稱(chēng)為靜態(tài)綁定。C# 提供了兩種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)靜態(tài)多態(tài)性。分別為：
- 函數(shù)重載
- 運(yùn)算符重載
三、函數(shù)重載
可以在同一個(gè)范圍內(nèi)對(duì)相同的函數(shù)名有多個(gè)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(lèi)型不同，也可以是參數(shù)個(gè)數(shù)不同。不能重載只有返回類(lèi)型不同的函數(shù)聲明。
下面的實(shí)例演示了幾個(gè)相同的函數(shù) Add() ，用于對(duì)不同個(gè)數(shù)參數(shù)進(jìn)行相加處理：
實(shí)例：
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(shí)例演示了幾個(gè)相同的函數(shù) print()，用于打印不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型：
實(shí)例：
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(diǎn)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(lái)打印整數(shù)
p.print(1);
// 調(diào)用 print 來(lái)打印浮點(diǎn)數(shù)
p.print(1.23);
// 調(diào)用 print 來(lái)打印字符串
p.print("Hello Runoob");
Console.ReadKey();
}
}
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
輸出整型: 1 輸出浮點(diǎn)型: 1.23 輸出字符串: Hello Runoob
四、C# 運(yùn)算符重載
您可以重定義或重載 C# 中內(nèi)置的運(yùn)算符。因此，程序員也可以使用用戶(hù)自定義類(lèi)型的運(yùn)算符。重載運(yùn)算符是具有特殊名稱(chēng)的函數(shù)，是通過(guò)關(guān)鍵字 operator 后跟運(yùn)算符的符號(hào)來(lái)定義的。與其他函數(shù)一樣，重載運(yùn)算符有返回類(lèi)型和參數(shù)列表。
例如，請(qǐng)看下面的函數(shù)：
public static Box operator+ (Box b, Box c)
{
Box box = new Box();
box.length = b.length + c.length;
box.breadth = b.breadth + c.breadth;
box.height = b.height + c.height;
return box;
}
上面的函數(shù)為用戶(hù)自定義的類(lèi) Box 實(shí)現(xiàn)了加法運(yùn)算符（+）。它把兩個(gè) Box 對(duì)象的屬性相加，并返回相加后的 Box 對(duì)象。
1、運(yùn)算符重載的實(shí)現(xiàn)
下面的程序演示了完整的實(shí)現(xiàn)：
實(shí)例：
using System;
namespace OperatorOvlApplication
{
class Box
{
private double length; // 長(zhǎng)度
private double breadth; // 寬度
private double height; // 高度
public double getVolume()
{
return length * breadth * height;
}
public void setLength( double len )
{
length = len;
}
public void setBreadth( double bre )
{
breadth = bre;
}
public void setHeight( double hei )
{
height = hei;
}
// 重載 + 運(yùn)算符來(lái)把兩個(gè) Box 對(duì)象相加
public static Box operator+ (Box b, Box c)
{
Box box = new Box();
box.length = b.length + c.length;
box.breadth = b.breadth + c.breadth;
box.height = b.height + c.height;
return box;
}
}
class Tester
{
static void Main(string[] args)
{
Box Box1 = new Box(); // 聲明 Box1，類(lèi)型為 Box
Box Box2 = new Box(); // 聲明 Box2，類(lèi)型為 Box
Box Box3 = new Box(); // 聲明 Box3，類(lèi)型為 Box
double volume = 0.0; // 體積
// Box1 詳述
Box1.setLength(6.0);
Box1.setBreadth(7.0);
Box1.setHeight(5.0);
// Box2 詳述
Box2.setLength(12.0);
Box2.setBreadth(13.0);
Box2.setHeight(10.0);
// Box1 的體積
volume = Box1.getVolume();
Console.WriteLine("Box1 的體積： {0}", volume);
// Box2 的體積
volume = Box2.getVolume();
Console.WriteLine("Box2 的體積： {0}", volume);
// 把兩個(gè)對(duì)象相加
Box3 = Box1 + Box2;
// Box3 的體積
volume = Box3.getVolume();
Console.WriteLine("Box3 的體積： {0}", volume);
Console.ReadKey();
}
}
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
Box1 的體積： 210 Box2 的體積： 1560 Box3 的體積： 5400
2、可重載和不可重載運(yùn)算符
下表描述了 C# 中運(yùn)算符重載的能力：
實(shí)例針對(duì)上述討論，讓我們擴(kuò)展上面的實(shí)例，重載更多的運(yùn)算符：
實(shí)例：
using System;
namespace OperatorOvlApplication
{
class Box
{
private double length; // 長(zhǎng)度
private double breadth; // 寬度
private double height; // 高度
public double getVolume()
{
return length * breadth * height;
}
public void setLength( double len )
{
length = len;
}
public void setBreadth( double bre )
{
breadth = bre;
}
public void setHeight( double hei )
{
height = hei;
}
// 重載 + 運(yùn)算符來(lái)把兩個(gè) Box 對(duì)象相加
public static Box operator+ (Box b, Box c)
{
Box box = new Box();
box.length = b.length + c.length;
box.breadth = b.breadth + c.breadth;
box.height = b.height + c.height;
return box;
}
public static bool operator == (Box lhs, Box rhs)
{
bool status = false;
if (lhs.length == rhs.length && lhs.height == rhs.height
&& lhs.breadth == rhs.breadth)
{
status = true;
}
return status;
}
public static bool operator !=(Box lhs, Box rhs)
{
bool status = false;
if (lhs.length != rhs.length || lhs.height != rhs.height
|| lhs.breadth != rhs.breadth)
{
status = true;
}
return status;
}
public static bool operator <(Box lhs, Box rhs)
{
bool status = false;
if (lhs.length < rhs.length && lhs.height
< rhs.height && lhs.breadth < rhs.breadth)
{
status = true;
}
return status;
}
public static bool operator >(Box lhs, Box rhs)
{
bool status = false;
if (lhs.length > rhs.length && lhs.height
> rhs.height && lhs.breadth > rhs.breadth)
{
status = true;
}
return status;
}
public static bool operator <=(Box lhs, Box rhs)
{
bool status = false;
if (lhs.length <= rhs.length && lhs.height
<= rhs.height && lhs.breadth <= rhs.breadth)
{
status = true;
}
return status;
}
public static bool operator >=(Box lhs, Box rhs)
{
bool status = false;
if (lhs.length >= rhs.length && lhs.height
>= rhs.height && lhs.breadth >= rhs.breadth)
{
status = true;
}
return status;
}
public override string ToString()
{
return String.Format("({0}, {1}, {2})", length, breadth, height);
}
}
class Tester
{
static void Main(string[] args)
{
Box Box1 = new Box(); // 聲明 Box1，類(lèi)型為 Box
Box Box2 = new Box(); // 聲明 Box2，類(lèi)型為 Box
Box Box3 = new Box(); // 聲明 Box3，類(lèi)型為 Box
Box Box4 = new Box();
double volume = 0.0; // 體積
// Box1 詳述
Box1.setLength(6.0);
Box1.setBreadth(7.0);
Box1.setHeight(5.0);
// Box2 詳述
Box2.setLength(12.0);
Box2.setBreadth(13.0);
Box2.setHeight(10.0);
// 使用重載的 ToString() 顯示兩個(gè)盒子
Console.WriteLine("Box1： {0}", Box1.ToString());
Console.WriteLine("Box2： {0}", Box2.ToString());
// Box1 的體積
volume = Box1.getVolume();
Console.WriteLine("Box1 的體積： {0}", volume);
// Box2 的體積
volume = Box2.getVolume();
Console.WriteLine("Box2 的體積： {0}", volume);
// 把兩個(gè)對(duì)象相加
Box3 = Box1 + Box2;
Console.WriteLine("Box3： {0}", Box3.ToString());
// Box3 的體積
volume = Box3.getVolume();
Console.WriteLine("Box3 的體積： {0}", volume);
//comparing the boxes
if (Box1 > Box2)
Console.WriteLine("Box1 大于 Box2");
else
Console.WriteLine("Box1 不大于 Box2");
if (Box1 < Box2)
Console.WriteLine("Box1 小于 Box2");
else
Console.WriteLine("Box1 不小于 Box2");
if (Box1 >= Box2)
Console.WriteLine("Box1 大于等于 Box2");
else
Console.WriteLine("Box1 不大于等于 Box2");
if (Box1 <= Box2)
Console.WriteLine("Box1 小于等于 Box2");
else
Console.WriteLine("Box1 不小于等于 Box2");
if (Box1 != Box2)
Console.WriteLine("Box1 不等于 Box2");
else
Console.WriteLine("Box1 等于 Box2");
Box4 = Box3;
if (Box3 == Box4)
Console.WriteLine("Box3 等于 Box4");
else
Console.WriteLine("Box3 不等于 Box4");
Console.ReadKey();
}
}
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
Box1： (6, 7, 5) Box2： (12, 13, 10) Box1 的體積： 210 Box2 的體積： 1560 Box3：(18, 20, 15) Box3 的體積： 5400 Box1 不大于 Box2 Box1 小于 Box2 Box1 不大于等于 Box2 Box1 小于等于 Box2 Box1 不等于 Box2 Box3 等于 Box4
五、動(dòng)態(tài)多態(tài)性
C# 允許您使用關(guān)鍵字 abstract 創(chuàng)建抽象類(lèi)，用于提供接口的部分類(lèi)的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)一個(gè)派生類(lèi)繼承自該抽象類(lèi)時(shí)，實(shí)現(xiàn)即完成。 抽象類(lèi) 包含抽象方法，抽象方法可被派生類(lèi)實(shí)現(xiàn)。派生類(lèi)具有更專(zhuān)業(yè)的功能。
請(qǐng)注意，下面是有關(guān)抽象類(lèi)的一些規(guī)則：
- 不能創(chuàng)建一個(gè)抽象類(lèi)的實(shí)例。
- 不能在一個(gè)抽象類(lèi)外部聲明一個(gè)抽象方法。
- 通過(guò)在類(lèi)定義前面放置關(guān)鍵字
sealed，可以將類(lèi)聲明為密封類(lèi)。當(dāng)一個(gè)類(lèi)被聲明為sealed時(shí)，它不能被繼承。抽象類(lèi)不能被聲明為sealed。
下面的程序演示了一個(gè)抽象類(lèi)：
實(shí)例：
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(lèi)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(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
Rectangle 類(lèi)的面積： 面積： 70
當(dāng)有一個(gè)定義在類(lèi)中的函數(shù)需要在繼承類(lèi)中實(shí)現(xiàn)時(shí)，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(lèi)中有不同的實(shí)現(xiàn)。
對(duì)虛方法的調(diào)用是在運(yùn)行時(shí)發(fā)生的。
動(dòng)態(tài)多態(tài)性是通過(guò) 抽象類(lèi) 和 虛方法 實(shí)現(xiàn)的。
以下實(shí)例創(chuàng)建了 Shape 基類(lèi)，并創(chuàng)建派生類(lèi) Circle、 Rectangle、Triangle， Shape 類(lèi)提供一個(gè)名為 Draw 的虛擬方法，在每個(gè)派生類(lèi)中重寫(xiě)該方法以繪制該類(lèi)的指定形狀。
實(shí)例:
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(lèi)的畫(huà)圖任務(wù)");
}
}
class Circle : Shape
{
public override void Draw()
{
Console.WriteLine("畫(huà)一個(gè)圓形");
base.Draw();
}
}
class Rectangle : Shape
{
public override void Draw()
{
Console.WriteLine("畫(huà)一個(gè)長(zhǎng)方形");
base.Draw();
}
}
class Triangle : Shape
{
public override void Draw()
{
Console.WriteLine("畫(huà)一個(gè)三角形");
base.Draw();
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// 創(chuàng)建一個(gè) List<Shape> 對(duì)象，并向該對(duì)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(duì)該列表的派生類(lèi)進(jìn)行循環(huán)訪(fǎng)問(wèn)，并對(duì)其中的每個(gè) Shape 對(duì)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(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
- 畫(huà)一個(gè)長(zhǎng)方形
- 執(zhí)行基類(lèi)的畫(huà)圖任務(wù)
- 畫(huà)一個(gè)三角形
- 執(zhí)行基類(lèi)的畫(huà)圖任務(wù)
- 畫(huà)一個(gè)圓形
- 執(zhí)行基類(lèi)的畫(huà)圖任務(wù)
- 按下任意鍵退出。
下面的程序演示通過(guò)虛方法 area() 來(lái)計(jì)算不同形狀圖像的面積：
實(shí)例:
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(lèi)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(lèi)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(lèi)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(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
Rectangle 類(lèi)的面積： 面積：70 Triangle 類(lèi)的面積： 面積：25
總結(jié)💬
到此這篇關(guān)于C# 最基礎(chǔ)知識(shí)介紹--多態(tài)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C# 多態(tài)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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