C#中的虚函数virtual

当我们在派生类中重写基类的同名函数时，若基类指针或引用指向派生类对象，这时若基类函数被调用，会调用派生类中的函数而不是基类中的函数。但是，如果将基类指针或引用指向派生类对象的实例时，如果使用基类指针或引用来访问这个函数，则只会调用基类中的函数，而不会调用派生类中的函数。为了解决这个问题，C#中引入了虚函数virtual的机制。

虚函数用来实现多态，将基类中的函数在派生类中标记为virtual，如果派生类中实现了相同的虚函数，则在通过基类指针或引用调用该虚函数时会调用派生类中的虚函数。如果在派生类中未实现该虚函数，则调用基类中的虚函数。

C#中的虚函数定义方式为：

public virtual 返回类型 函数名称(参数列表)
{
    // 函数体
}

下面是两条示例说明：

示例1

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

public class Rectangle : Shape
{
    int length;
    int width;

    public Rectangle(int length, int width)
    {
        this.length = length;
        this.width = width;
    }

    public override int Area()
    {
        return length * width;
    }
}

public class Circle : Shape
{
    int radius;

    public Circle(int radius)
    {
        this.radius = radius;
    }

    public override int Area()
    {
        return (int)(Math.PI * Math.Pow(radius, 2));
    }
}

public class Test
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        Shape[] shapes = new Shape[] { new Rectangle(3, 4), new Circle(5) };

        for (int i = 0; i < shapes.Length; i++)
        {
            Console.WriteLine("Area of shape[{0}] = {1}", i, shapes[i].Area());
        }
    }
}

输出结果为：

Area of shape[0] = 12
Area of shape[1] = 78

在这个例子中，我们定义了一个Shape类，其中包含一个Area函数，但这个函数没有任何实现。我们还定义了两个继承自Shape类的派生类，分别是Rectangle和Circle，并且在这两个类中实现了Area函数。在Test类中，我们创建了两个Shape类型数组的实例，并分别调用了其Area函数。由于Area函数被标记为virtual，所以当我们在数组中迭代时，会调用它相应派生类中的实现程序。

示例2

public class Employee
{
    public virtual void PrintName()
    {
        Console.WriteLine("Employee");
    }
}

public class Manager : Employee
{
    public override void PrintName()
    {
        Console.WriteLine("Manager");
    }
}

public class Test
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        Employee e = new Employee();
        Employee m = new Manager();

        e.PrintName();  // 输出：Employee
        m.PrintName();  // 输出：Manager
    }
}

在这个例子中，我们定义了两个类，Employee和Manager，其中Manager继承自Employee类，并且覆盖了函数PrintName。在Test类中，我们分别创建了Employee和Manager的实例，并分别调用了它们的PrintName函数。由于PrintName被标记为virtual，调用Manager实例上的PrintName函数时，会调用Manager类中的PrintName实现程序。