对C# 多态的理解

对C#多态的理解

什么是多态

多态是定义在父类中的函数被子类继承之后，可以具有不同的实现方式的一种能力。C#中的多态主要有两种实现方式：重载和重写。

重载

重载是通过定义同名的方法，但拥有不同的参数列表，实现多态的一种方式。C#中的重载函数必须拥有不同的参数个数或参数类型，否则编译器无法识别。

下面是一个求两个整数和的函数Add的重载示例：

public int Add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

public int Add(int a, int b, int c)
{
    return a + b + c;
}

上述两个Add函数拥有相同的函数名，但参数列表不同，编译器可以根据参数列表来自动选择对应的函数。

重写

重写是通过在子类中重新实现父类的虚方法，从而实现多态的一种方式。子类重写父类的虚方法，可以根据自己的需要改变原有的实现方式，实现自定义的逻辑。

下面是一个求面积的图形Shape类和两个派生类Circle和Rect的重写示例：

public class Shape
{
    public virtual double Area()
    {
        return 0;
    }
}

public class Circle : Shape
{
    private double radius;

    public Circle(double r)
    {
        radius = r;
    }

    public override double Area()
    {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
}

public class Rect : Shape
{
    private double width, height;

    public Rect(double w, double h)
    {
        width = w;
        height = h;
    }

    public override double Area()
    {
        return width * height;
    }
}

上述Shape类定义了一个虚方法Area，返回0。Circle类和Rect类继承自Shape类，并重写了Area方法，实现了自己的求面积逻辑。

示例1

Shape[] shapes = new Shape[3];
shapes[0] = new Circle(2);
shapes[1] = new Rect(2, 3);
shapes[2] = new Circle(3);

double totalArea = 0;
foreach (Shape shape in shapes)
{
    totalArea += shape.Area(); // 多态调用
}

Console.WriteLine("图形的总面积为：" + totalArea);

上述示例中，定义了一个Shape类型的数组，其中存放了圆和矩形两种图形。通过对Shape类Area方法的重写，可以根据图形的类型，自动调用对应的求面积方法。最终计算出图形的总面积。

示例2

public class File
{
    public virtual void Open()
    {
        Console.WriteLine("打开文件");
    }
}

public class TextFile : File
{
    public override void Open()
    {
        Console.WriteLine("打开文本文件");
    }
}

public class ImageFile : File
{
    public override void Open()
    {
        Console.WriteLine("打开图像文件");
    }
}

public class VideoFile : File
{
    public override void Open()
    {
        Console.WriteLine("打开视频文件");
    }
}

public class Program
{
    static void Main()
    { 
        File file = new File();
        file.Open();

        file = new TextFile();
        file.Open();

        file = new ImageFile();
        file.Open();

        file = new VideoFile();
        file.Open();
    }
}

上述示例中，定义了一个File类和三个派生类TextFile、ImageFile和VideoFile，分别用来打开不同类型的文件。在Program类中分别创建了一个File对象和三个派生类的对象，并分别调用了它们的Open方法。通过对File类Open方法的重写，可以根据文件类型，自动调用对应的打开方法。