c#基础(六)多态及重载和重写的区别

多态是面向对象三大特征之一,在大型项目架构和设计模式中广泛应用。重写(override)是多态的一种体现,通过在父类用virtual修饰方法,子类用override标记实现。同时介绍了重载(overload)与重写的区别,还说明了项目中多态用父类变量指向子类对象的表现形式。

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        多态是面向对象三大特征之一,是最强大,也是相对来说比较难的一个特征。除了大型的项目架构中大量的使用了多态,有些设计模式其实也是多态的一个体现。

       那么多态到底是什么,它是怎么在通过代码体现出来的呢?在编程中,有一个名词叫重写(override),实现重写的这一过程就是多态的一种体现。那么如何实现重写呢?举一个例子,一个父类中有一个方法,方法名字叫Eat,如果在该父类的子类中也想定义一个Eat方法(方法名字、参数个数、类型以及返回值都一样),就需要将父类中的Eat方法用virtual修饰,然后在子类中,将Eat方法标记为override。这一过程就是方法的重写,换句话说,就是多态的一种体现。

        说到这来,不得不在提一个词:重载(overload),之前做开发的时候,重载和重写总是分不清楚。重载只的是在一个类中,一个同名的方法,参数个数不同或者是参数的类型不同,这样的方法叫做重载方法,所以重载和重写大有不同。

        在项目实战中,多态的一种很好的表现形式是用父类的变量去指向子类的对象,然后由父类的变量进行统一调度,调度的方法是指向的对象中被重写的方法,而不是父类中的方法。这么表达可能有点绕,在简单点说,就是能够调用什么方法由变量类型决定,到底执行谁的方法是由实际指向的对象决定。

### C#重写重载多态的概念及用法 #### 重写 (Override) 重写是指子类重新定义父类中的虚方法或抽象方法的行为。为了使方法能够被重写,在基类中需声明此方法为 `virtual` 或者 `abstract`,而在派生类中则使用 `override` 关键字来覆盖该方法。 ```csharp class Animal { public virtual void MakeSound() { Console.WriteLine("The animal makes a sound"); } } class Dog : Animal { public override void MakeSound() { Console.WriteLine("Woof!"); } } ``` 当创建一个 `Dog` 类型的对象并调用其 `MakeSound()` 方法时,将会执行的是 `Dog` 类里定义的那个版本[^4]。 #### 重载 (Overloading) 重载指的是在同一作用域内允许存在多个具有相同名称但参数列表不同的方法。这使得同一个名字可以根据传入的不同类型的参数表现出不同的行为。 ```csharp public class Calculator { // 加两个整数 public int Add(int num1, int num2) => num1 + num2; // 加两个浮点数 public double Add(double num1, double num2) => num1 + num2; // 加三个整数 public int Add(int num1, int num2, int num3) => num1 + num2 + num3; } ``` 上述例子展示了如何在一个类内部通过改变输入参数的数量或类型来进行方法重载[^3]。 #### 多态 (Polymorphism) 多态意味着同一操作作用于不同对象上会产生不同类型的结果。在C#中主要体现在编译期绑定(早绑定)运行时期绑定(晚绑定)。对于后者来说,即使变量声明为基类类型,实际指向的是派生类实例的情况下也能正确调用到对应的成员函数。 ```csharp Animal myPet = new Dog(); myPet.MakeSound(); // 输出 "Woof!" ``` 这里虽然 `myPet` 被声明成 `Animal` 类型,但由于它是基于 `Dog` 的实例创建出来的,所以最终会调用 `Dog` 版本的方法而不是默认的 `Animal` 实现[^1]。
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