C# 多态性

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

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。

在 C# 中，每个类型都是多态的，因为包括用户定义类型在内的所有类型都继承自 Object。

多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作，如图所示：

现实中，比如我们按下 F1 键这个动作：

• 如果当前在 Flash 界面下弹出的就是 AS 3 的帮助文档；
• 如果当前在 Word 下弹出的就是 Word 帮助；
• 在 Windows 下弹出的就是 Windows 帮助和支持。

同一个事件发生在不同的对象上会产生不同的结果。

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

运算符重载将在下一章节讨论，接下来我们将讨论函数重载。

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。不同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 Add() ，用于对不同个数参数进行相加处理：

usingSystem;namespacePolymorphismApplication{publicclassTestData{publicintAdd(inta,intb,intc){returna+b+c;}publicintAdd(inta,intb){returna+b;}}classProgram{staticvoidMain(string[]args){TestData dataClass=newTestData();intadd1=dataClass.Add(1,2);intadd2=dataClass.Add(1,2,3);Console.WriteLine("add1 :"+add1);Console.WriteLine("add2 :"+add2);}}}

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：

usingSystem;namespacePolymorphismApplication{classPrintdata{voidprint(inti){Console.WriteLine("输出整型: {0}", i);}voidprint(doublef){Console.WriteLine("输出浮点型: {0}", f);}voidprint(strings){Console.WriteLine("输出字符串: {0}", s);}staticvoidMain(string[]args){Printdata p=newPrintdata();// 调用 print 来打印整数p.print(1);// 调用 print 来打印浮点数p.print(1.23);// 调用 print 来打印字符串p.print("Hello ez4code");Console.ReadKey();}}}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

输出整型: 1

输出浮点型: 1.23

输出字符串: Hello ez4code

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：

usingSystem;namespacePolymorphismApplication{abstractclassShape{abstractpublicintarea();}classRectangle:Shape{privateintlength;privateintwidth;publicRectangle(inta=0,intb=0){length=a;width=b;}publicoverrideintarea(){Console.WriteLine("Rectangle 类的面积：");return(width*length);}}classRectangleTester{staticvoidMain(string[]args){Rectangle r=newRectangle(10,7);doublea=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。

以下实例创建了 Shape 基类，并创建派生类 Circle、 Rectangle、Triangle， Shape 类提供一个名为 Draw 的虚拟方法，在每个派生类中重写该方法以绘制该类的指定形状。

usingSystem;usingSystem.Collections.Generic;publicclassShape{publicintX{get;privateset;}publicintY{get;privateset;}publicintHeight{get;set;}publicintWidth{get;set;}// 虚方法publicvirtualvoidDraw(){Console.WriteLine("执行基类的画图任务");}}classCircle:Shape{publicoverridevoidDraw(){Console.WriteLine("画一个圆形");base.Draw();}}classRectangle:Shape{publicoverridevoidDraw(){Console.WriteLine("画一个长方形");base.Draw();}}classTriangle:Shape{publicoverridevoidDraw(){Console.WriteLine("画一个三角形");base.Draw();}}classProgram{staticvoidMain(string[]args){// 创建一个 List<Shape> 对象，并向该对象添加 Circle、Triangle 和 Rectanglevarshapes=newList<Shape>{newRectangle(),newTriangle(),newCircle()};// 使用 foreach 循环对该列表的派生类进行循环访问，并对其中的每个 Shape 对象调用 Draw 方法foreach(varshapeinshapes){shape.Draw();}Console.WriteLine("按下任意键退出。");Console.ReadKey();}}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

画一个长方形

执行基类的画图任务

画一个三角形

执行基类的画图任务

画一个圆形

执行基类的画图任务

按下任意键退出。

下面的程序演示通过虚方法 area() 来计算不同形状图像的面积：

usingSystem;namespacePolymorphismApplication{classShape{protectedintwidth, height;publicShape(inta=0,intb=0){width=a;height=b;}publicvirtualintarea(){Console.WriteLine("父类的面积：");return0;}}classRectangle:Shape{publicRectangle(inta=0,intb=0):base(a, b){}publicoverrideintarea(){Console.WriteLine("Rectangle 类的面积：");return(width*height);}}classTriangle:Shape{publicTriangle(inta=0,intb=0):base(a, b){}publicoverrideintarea(){Console.WriteLine("Triangle 类的面积：");return(width*height/2);}}classCaller{publicvoidCallArea(Shape sh){inta;a=sh.area();Console.WriteLine("面积： {0}", a);}}classTester{staticvoidMain(string[]args){Caller c=newCaller();Rectangle r=newRectangle(10,7);Triangle t=newTriangle(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