C# - 多态

多态这个词的意思是具有多种形式。在面向对象编程范式中，多态通常表示为“一个接口，多种功能”。

多态可以是静态的或动态的。在静态多态中，对函数的响应是在编译时确定的。在动态多态中，它是在运行时决定的。

静态多态

在编译期间将函数与对象链接的机制称为早期绑定。它也称为静态绑定。C# 提供了两种实现静态多态的技术。它们是：

• 函数重载
• 运算符重载

我们将在下一章讨论运算符重载。

函数重载

您可以在同一作用域中为同一个函数名提供多个定义。函数的定义必须通过参数列表中参数的类型和/或数量来区分。您不能重载仅返回值类型不同的函数声明。

以下示例显示了使用函数print()打印不同数据类型的用法：

using System;

namespace PolymorphismApplication {
   class Printdata {
      void print(int i) {
         Console.WriteLine("Printing int: {0}", i );
      }
      void print(double f) {
         Console.WriteLine("Printing float: {0}" , f);
      }
      void print(string s) {
         Console.WriteLine("Printing string: {0}", s);
      }
      static void Main(string[] args) {
         Printdata p = new Printdata();
         
         // Call print to print integer
         p.print(5);
         
         // Call print to print float
         p.print(500.263);
         
         // Call print to print string
         p.print("Hello C++");
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当以上代码编译并执行时，会产生以下结果：

Printing int: 5
Printing float: 500.263
Printing string: Hello C++

动态多态

C# 允许您创建抽象类，这些类用于提供接口的部分类实现。当派生类从它继承时，实现就完成了。抽象类包含抽象方法，这些方法由派生类实现。派生类具有更专业的功用。

以下是关于抽象类的规则：

• 您不能创建抽象类的实例

• 您不能在抽象类之外声明抽象方法

• 当一个类被声明为sealed时，它不能被继承，抽象类不能被声明为sealed。

以下程序演示了一个抽象类：

using System;

namespace PolymorphismApplication {
   abstract class Shape {
      public abstract int area();
   }
   
   class Rectangle:  Shape {
      private int length;
      private int width;
      
      public Rectangle( int a = 0, int b = 0) {
         length = a;
         width = b;
      }
      public override int area () { 
         Console.WriteLine("Rectangle class area :");
         return (width * length); 
      }
   }
   class RectangleTester {
      static void Main(string[] args) {
         Rectangle r = new Rectangle(10, 7);
         double a = r.area();
         Console.WriteLine("Area: {0}",a);
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当以上代码编译并执行时，会产生以下结果：

Rectangle class area :
Area: 70

当您在类中定义了一个希望在继承的类(类)中实现的函数时，您使用virtual函数。虚拟函数可以在不同的继承类中以不同的方式实现，并且对这些函数的调用将在运行时决定。

动态多态由抽象类和虚拟函数实现。

以下程序演示了这一点：

using System;

namespace PolymorphismApplication {
   class Shape {
      protected int width, height;
      
      public Shape( int a = 0, int b = 0) {
         width = a;
         height = b;
      }
      public virtual int area() {
         Console.WriteLine("Parent class area :");
         return 0;
      }
   }
   class Rectangle: Shape {
      public Rectangle( int a = 0, int b = 0): base(a, b) {

      }
      public override int area () {
         Console.WriteLine("Rectangle class area :");
         return (width * height); 
      }
   }
   class Triangle: Shape {
      public Triangle(int a = 0, int b = 0): base(a, b) {
      }
      public override int area() {
         Console.WriteLine("Triangle class area :");
         return (width * height / 2); 
      }
   }
   class Caller {
      public void CallArea(Shape sh) {
         int a;
         a = sh.area();
         Console.WriteLine("Area: {0}", a);
      }
   }  
   class Tester {
      static void Main(string[] args) {
         Caller c = new Caller();
         Rectangle r = new Rectangle(10, 7);
         Triangle t = new Triangle(10, 5);
         
         c.CallArea(r);
         c.CallArea(t);
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当以上代码编译并执行时，会产生以下结果：

Rectangle class area:
Area: 70
Triangle class area:
Area: 25