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：

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。

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 Add() ，用于对不同个数参数进行相加处理：

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 ( "输出整型: {0}" , i ) ;
void print ( double f )
Console . WriteLine ( "输出浮点型: {0}" , f ) ;
void print ( string s )
Console . WriteLine ( "输出字符串: {0}" , s ) ;
static void Main ( string [ ] args )
Printdata p = new Printdata ( ) ;
// 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 Runoob" ) ;
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 Runoob

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：

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 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。

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。

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 ; }
// 虚方法
public virtual void Draw ( )
Console . WriteLine ( "执行基类的画图任务" ) ;
class Circle : Shape
public override void Draw ( )
Console . WriteLine ( "画一个圆形" ) ;
base . Draw ( ) ;
class Rectangle : Shape
public override void Draw ( )
Console . WriteLine ( "画一个长方形" ) ;
base . Draw ( ) ;
class Triangle : Shape
public override void Draw ( )
Console . WriteLine ( "画一个三角形" ) ;
base . Draw ( ) ;
class Program
static void Main ( string [ ] args )
// 创建一个 List<Shape> 对象，并向该对象添加 Circle、Triangle 和 Rectangle
var shapes = new List < Shape >
new Rectangle ( ) ,
new Triangle ( ) ,
new Circle ( )
// 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 ( var shape in shapes )
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：

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 关键字 abstract 声明抽象类：用于接口部分类的实现（派生类继承抽象类时，实现完成）。抽象类包含抽象方法，抽象方法可被派生类实现。

抽象类规则：

1.不能创建抽象类的实例
2.不能在抽象类外定义抽象方法
3.不能把抽象类声明为sealed（类前带关键字sealed代表该类是密封类，不能被继承）

关键字virtual声明虚方法:用于方法在继承类中的实现（在不同的继承类中有不同的实现）。

抽象类和虚方法共同实现动态多态性。

注：继承类中的重写虚函数需要声明关键字 override，在方法参数传入中写（类名形参名）例如 public void CallArea(Shape sh)，意思是传入一个 shape 类型的类。

yuri