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
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,该功能得以实现。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,因为抽象类必须被继承才能实现其功能。
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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