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三、虚方法
当类中的方法声明前加上了virtual 修饰符,我们称之为虚方法,反之为非虚。使用了virtual 修饰符后,不允许再有static, abstract, 或override 修饰符。
示例1:带有虚方法的类
using System ;
public class DrawingBase
{
public virtual void Draw( )
{ Console.WriteLine("这是一个虚方法!") ; }
}
说明:这里定义了DrawingBase类。这是个可以让其他对象继承的基类。该类有一个名为Draw( )的方法。Draw( )方法带有一个virtual修饰符,该修饰符表明:该基类的派生类可以重载该方法。DrawingBase类的 Draw( )方法完成如下事情:输出语句"这是一个虚方法!"到控制台。
示例2:带有重载方法的派生类
using System ;
public class Line : DrawingBase
{
public override void Draw( )
{ Console.WriteLine("画线.") ; }
}
public class Circle : DrawingBase
{
public override void Draw( )
{ Console.WriteLine("画圆.") ; }
}
public class Square : DrawingBase
{
public override void Draw( )
{ Console.WriteLine("画正方形.") ; }
}
说明:上面程序定义了三个类。这三个类都派生自DrawingBase类。每个类都有一个同名Draw( )方法,这些Draw( )方法中的每一个都有一个重载修饰符。重载修饰符可让该方法在运行时重载其基类的虚方法,实现这个功能的条件是:通过基类类型的指针变量来引用该类。
对于非虚的方法,无论被其所在类的实例调用,还是被这个类的派生类的实例调用,方法的执行方式不变。而对于虚方法,它的执行方式可以被派生类改变,这种改变是通过方法的重载来实现的。
下面的例子说明了虚方法与非虚方法的区别。
using System ;
class A
{
public void F( ) { Console.WriteLine("A.F") ; }
public virtual void G( ) { Console.WriteLine("A.G") ; }
}
class B: A
{
new public void F( ) { Console.WriteLine("B.F") ; }
public override void G( ) { Console.WriteLine("B.G") ; }
}
class Test
{
static void Main( )
{
B b = new B( ) ;
A a = b;
a.F( ) ;
b.F( ) ;
a.G( ) ;
b.G( ) ;
}
}
例子中,A 类提供了两个方法:非虚的F 和虚方法G 。类B 则提供了一个新的非虚的方法F, 从而覆盖了继承的F; 类B 同时还重载了继承的方法G 。那么输出应该是:A.F B.F B.G B.G
注意到本例中,方法a.G( ) 实际调用了B.G,而不是A.G,这是因为编译时值为A,但运行时值为B ,所以B 完成了对方法的实际调用。
在派生类中对虚方法进行重载
先让我们回顾一下普通的方法重载,普通的方法重载指的是:类中两个以上的方法(包括隐藏的继承而来的方法),取的名字相同,只要使用的参数类型或者参数个数不同,编译器便知道在何种情况下应该调用哪个方法。
而对基类虚方法的重载是函数重载的另一种特殊形式。在派生类中重新定义此虚函数时,要求的是方法名称,返回值类型、参数表中的参数个数、类型顺序都必须与基类中的虚函数完全一致。在派生类中声明对虚方法的重载,要求在声明中加上override 关键字,而且不能有new, static 或virtual 修饰符。
看一个用汽车类的例子来说明多态性的实现的程序:
using System ;
class Vehicle//定义汽车类
{
public int wheels; //公有成员轮子个数
protected float weight; //保护成员重量
public Vehicle(int w,float g)
{
wheels = w;
weight = g;
}
public virtual void Speak( )
{
Console.WriteLine( " the w vehicle is speaking!" ) ;
}
};
class Car:Vehicle //定义轿车类
{
int passengers; //私有成员乘客数
public Car(int w,float g,int p) : base(w,g)
{
wheels = w;
weight = g;
passengers = p;
}
public override void Speak( )
{
Console.WriteLine( " The car is speaking:Di-di!" ) ;
}
}
class Truck:Vehicle //定义卡车类
{
int passengers; //私有成员乘客数
float load; //私有成员载重量
public Truck (int w,float g,int p, float l) : base(w,g)
{
wheels = w;
weight = g;
passengers = p;
load = l;
}
public override void Speak( )
{
Console.WriteLine( " The truck is speaking:Ba-ba!" ) ;
}
public static void Main( )
{
Vehicle v1 = new Vehicle(0,0 ) ;
Car c1 = new Car(4,2,5) ;
Truck t1 = new Truck(6,5,3,10) ;
v1.Speak( ) ;
v1 = c1;
v1.Speak( ) ;
c1.Speak( ) ;
v1 = t1;
v1.Speak( ) ;
t1.Speak( ) ;
}
}
分析上面的例子我们看到:
● Vehicle 类中的Speak 方法被声明为虚方法,那么在派生类中就可以重新定义此方法。
● 在派生类Car 和Truck 中分别重载了Speak 方法,派生类中的方法原型和基类中的方法原型必须完全一致。
● 在Test 类中,创建了Vehicle 类的实例v1, 并且先后指向Car 类的实例c1 和Truck 类的实例t1。
运行该程序结果应该是:
The Vehicle is speaking!
The car is speaking:Di-di!
The car is speaking:Di-di!
The truck is speaking:Ba-ba!
The truck is speaking:Ba-ba!
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