一文带你吃透C#中面向对象的相关知识

什么是面向对象

面向对象编程是一种编程方法和思想，它的核心是将事物抽象为对象，并通过对象之间的交互来完成任务。在C#中，一切皆为对象，包括类和结构体等用户定义的类型，以及基本类型如int，float等。

类与对象

类是创建对象的模板，它定义了对象的属性和方法。对象是类的实例，它是内存中分配的一块区域，可以存储类的属性值。

在C#中，定义类的基本语法如下：

public class MyClass{
    //类的属性
    public string MyProperty{get;set;}

    //类的方法
    public void MyMethod(){
        //方法体
    }
}

创建类的实例需要使用关键字new，如下所示：

MyClass myObject = new MyClass();

继承

继承是一种重要的面向对象编程概念，它允许新创建的类继承现有类的属性和方法。通过继承，可以避免重复编写相同的代码，提高了代码的可重用性。

在C#中，使用关键字class定义的类默认为继承自System.Object类，可以使用冒号符号指定父类，如下所示：

public class MyBaseClass{
    //父类属性与方法
}

public class MySubClass : MyBaseClass{
    //子类新增属性与方法
}

封装

封装是一种保护对象属性的方法，通过使用public、private、protected等访问限定符来控制对象属性的访问权限。封装可以提高程序的健壮性和安全性。

在C#中，定义属性和方法时可以指定访问限定符，如下所示：

public class MyClass{
    private string myData; //私有属性

    //公有属性，通过get/set方法访问私有属性
    public string MyProperty{
        get {return myData;}
        set {myData = value;}
    }

    //公有方法
    public void MyMethod(){
        //方法体
    }
}

多态

多态是一种让对象以多种形态展现的能力，它有两种实现方式：方法重载和虚方法。

方法重载是在同一个类中定义多个同名但参数列表不同的方法，由编译器根据实参类型的不同来选择相应的方法。举个例子，假设我们在一个计算器类中定义了两个名为Add的方法：

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

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

在调用Add方法时，编译器会根据传入的参数类型选择相应的方法：

Calculator myCalc = new Calculator();
int result1 = myCalc.Add(1, 2);      //调用第一个Add方法
float result2 = myCalc.Add(3.1f, 4.2f); //调用第二个Add方法

虚方法是在基类中定义的具有virtual关键字的方法，它可以被子类覆盖重写。当使用基类指针或引用调用虚方法时，实际调用的方法是基类的或基类的某个子类的方法，具体的方法由程序运行时决定。

定义虚方法的基类如下所示：

public class MyBaseClass{
    public virtual void MyMethod(){
        //基类方法
    }
}

定义子类并覆盖基类的虚方法如下所示：

public class MySubClass : MyBaseClass{
    public override void MyMethod(){
        //子类覆盖方法
    }
}

示例一：银行账户类

假设我们正在编写一个银行账户管理系统，可以使用面向对象的方式定义一个银行账户类，具体实现如下：

public class BankAccount{
    private string accountNumber;
    private decimal balance;

    public BankAccount(string accountNumber, decimal balance){
        this.accountNumber = accountNumber;
        this.balance = balance;
    }

    //存款
    public void Deposit(decimal amount){
        balance += amount;
    }

    //取款
    public bool Withdraw(decimal amount){
        if(balance >= amount){
            balance -= amount;
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }

    //查询余额
    public decimal GetBalance(){
        return balance;
    }
}

在Main函数中使用BankAccount类：

BankAccount myAccount = new BankAccount("123456789", 1000);
myAccount.Deposit(500); //存入500元
decimal balance = myAccount.GetBalance(); //查询余额
Console.WriteLine("我的账户余额是：" + balance); 

示例二：动物类

假设我们正在编写一个动物类型分析程序，可以使用面向对象的方式定义一个基类Animal，再定义不同种类的动物类，具体实现如下：

public class Animal{
    private string name;
    private int age;

    public Animal(string name, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    //吃食
    public virtual void Eat(){
        Console.WriteLine(name + "正在吃食...");
    }

    //睡觉
    public virtual void Sleep(){
        Console.WriteLine(name + "正在睡觉...");
    }
}

public class Cat : Animal{
    public Cat(string name, int age) : base(name, age){
    }

    //吃鱼
    public override void Eat(){
        Console.WriteLine(name + "正在吃鱼...");
    }
}

public class Dog : Animal{
    public Dog(string name, int age) : base(name, age){
    }

    //吃骨头
    public override void Eat(){
        Console.WriteLine(name + "正在吃骨头...");
    }
}

在Main函数中使用Animal、Cat和Dog类：

Animal myAnimal = new Animal("动物", 3);
myAnimal.Eat(); //输出：动物正在吃食...

Cat myCat = new Cat("小猫", 1);
myCat.Eat(); //输出：小猫正在吃鱼...

Dog myDog = new Dog("小狗", 2);
myDog.Sleep(); //输出：小狗正在睡觉...

以上就是C#中面向对象相关知识的一个完整攻略。